[发明专利]一种高介电系数锆硅氧薄膜和制备方法及其应用

权利要求书

1.一种高介电系数锆硅氧薄膜的制备方法，其特征在于采用脉冲激光沉积方法，其制备步骤如下：

a)(ZrO₂)_x(SiO₂)_1-x陶瓷靶材(4)是用ZrO₂、SiO₂粉末混合固相烧结制备的；在将ZrO₂、SiO₂粉末均匀混合后，球磨，然后烧结，冷却后制成(ZrO₂)_x(SiO₂)_1-x陶瓷靶材(4)，式中X值的范围为0.2≤X≤0.9；

b)将(ZrO₂)_x(SiO₂)_1-x陶瓷靶材(4)固定在脉冲激光沉积制膜系统的靶台(5)上，衬底(1)固定在衬底台(8)上，他们都放置在脉冲激光沉积制膜系统的生长室(6)中；

c)用真空泵通过机械泵和分子泵的接口阀(7)将生长室(6)抽真空到1.0×10^-4Pa以下；

d)启动准分子激光器(2)，使激光束通过聚焦透镜(3)聚焦在(ZrO₂)_x(SiO₂)_1-x陶瓷靶材(4)上；

e)根据沉积速率以及所需薄膜厚度，确定沉积时间，在衬底(1)上沉积厚度为15-20nm厚的高介电系数锆硅氧薄膜。

2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于在步骤a)中ZrO₂、SiO₂粉末以摩尔比x∶1-x均匀混合，球磨12-24小时，在1200-1500℃烧结3-6小时。

3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于在步骤b)中所述的衬底(1)为硅片。

4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于在步骤d)中所述的分子激光器(2)为KrF准分子激光器，波长248nm，脉宽度30ns，单脉冲能量300mJ，能量密度为2.0J/cm³。