[发明专利]非晶铟镓锌氧化物薄膜的原子层淀积制备方法

权利要求书

1.一种非晶铟镓锌氧化物薄膜的原子层淀积制备方法，其特征在于具体步骤为：

步骤1，淀积生长ZnO的原子层，淀积ZnO的反应源为二乙基锌，氧化剂采用水或双氧水，生长过程中衬底的温度控制在100-300^oC范围内；根据所要生长的IGZO薄膜中ZnO的含量，来确定ZnO的反应循环数；

步骤2，淀积生长Ga₂O₃的原子层，淀积Ga₂O₃的反应源为六(二甲基氨基)二镓，氧化剂为水，生长过程中反应腔的温度与步骤1中保持不变，根据所要生长的IGZO薄膜中Ga₂O₃的含量，来确定生长Ga₂O₃的反应循环数；

步骤3，淀积生长In₂O₃的原子层，淀积In₂O₃的反应源为环戊二烯基铟，氧化剂选用水和氧气的混合物或臭氧，生长过程中反应腔的温度与步骤1中保持不变；根据所要生长的IGZO薄膜中In₂O₃的含量，来确定生长In₂O₃的反应循环数；

步骤4，重复步骤1~3，以生长一定厚度的IGZO薄膜；通过控制每种材料的反应循环数，得到不同组成的IGZO薄膜。

2.根据权利要求1所述的非晶铟镓锌氧化物薄膜的原子层淀积制备方法，其特征在于：步骤1中，每个ZnO反应循环包括以下步骤：

（1）向ALD反应腔内通入二乙基锌蒸气，通入二乙基锌蒸气的脉冲时间为0.2~1.0 s；

（2）向反应腔中通入惰性气体，吹洗多余的二乙基锌蒸气以及反应副产物气体，直至反应腔内的气压恢复到最低气压值，惰性气体的脉冲时间为2.0-4.0s；

（3）向反应腔中通入水蒸气作为生长ZnO的氧化剂，通入水蒸气的脉冲时间为0.2-1.0s；以确保位于衬底表面的二乙基锌与水蒸气充分反应；

（4）向反应腔内通入惰性气体，以吹洗多余的水蒸汽和其它反应副产物，直至反应腔内的气压恢复到最低气压值，惰性气体的脉冲时间为2.0-4.0s。

3.根据权利要求1所述的非晶铟镓锌氧化物薄膜的原子层淀积制备方法，其特征在于：步骤2中，每个Ga₂O₃反应循环包括以下步骤：

（1）向ALD反应腔内通入六(二甲基氨基)二镓蒸气，通入六(二甲基氨基)二镓蒸气的脉冲时间为1.2~3.0 s；

（2）向反应腔中通入惰性气体，吹洗多余的六(二甲基氨基)二镓蒸气以及反应副产物气体，直至反应腔内的气压恢复到最低气压值，惰性气体的脉冲时间为1.2-3.0s；

（3）向反应腔中通入水蒸气作为生长Ga₂O₃的氧化剂，通入水蒸气的脉冲时间为1.2-3.0s；以确保位于衬底表面的六(二甲基氨基)二镓与水蒸气充分反应；

（4）向反应腔内通入惰性气体，以吹洗多余的水蒸汽和其它反应副产物，直至反应腔内的气压恢复到最低气压值，惰性气体的脉冲时间为1.2-3.0s。

4.根据权利要求1所述的非晶铟镓锌氧化物薄膜的原子层淀积制备方法，其特征在于：步骤3中，每个In₂O₃反应循环包括以下步骤：

（1）向ALD反应腔内通入环戊二烯基铟蒸气，通入环戊二烯基铟蒸气的脉冲时间为1.5~4.0 s；

（2）向反应腔中通入惰性气体，吹洗多余的环戊二烯基铟蒸气以及反应副产物气体，直至反应腔内的气压恢复到最低气压值，惰性气体的脉冲时间为2.0-5.0s；

（3）向反应腔中通入臭氧作为生长In₂O₃的氧化剂，通入臭氧的脉冲时间为1.5-4.0s，以确保位于衬底表面的环戊二烯基铟与臭氧充分反应；

（4）向反应腔内通入惰性气体，以吹洗多余的水蒸汽和其它反应副产物，直至反应腔内的气压恢复到最低气压值，惰性气体的脉冲时间为2.0-5.0s。