[发明专利]通过循环沉积在基材上形成掺杂金属氧化物膜的方法和相关半导体装置结构

权利要求书

1.一种通过循环沉积在基材上形成掺杂金属氧化物膜的方法，所述方法包括：

使所述基材与包括金属卤化物源的第一反应物接触；

使所述基材与包括氢化源的第二反应物接触，所述氢化源包括氢化硅源或氢化锗源中的至少一种，其中，硅或锗为掺杂剂，以及

使所述基材与包括氧化物源的第三反应物接触，

其中，掺杂金属氧化物膜包括2 at%到15 at%的掺杂剂。

2.根据权利要求1所述的方法，其中所述循环沉积包括原子层沉积。

3.根据权利要求1所述的方法，其中所述循环沉积包括循环化学气相沉积。

4.根据权利要求1所述的方法，其进一步包括将所述金属卤化物源选择为包括四氯化钛（TiCl₄）、四氯化锆（ZrCl₄）或四氯化铪（HfCl₄）中的至少一种。

5.根据权利要求4所述的方法，其进一步包括将所述氢化硅源选择为包括硅烷（SiH₄）、二硅烷（Si₂H₆）、三硅烷（Si₃H₈）或四硅烷（Si₄H₁₀）中的至少一种。

6.根据权利要求5所述的方法，其进一步包括将所述氢化硅源选择为包括二硅烷（Si₂H₆）。

7.根据权利要求4所述的方法，其进一步包括将所述氢化锗源选择为包括锗烷（GeH₄）、二锗烷（Ge₂H₆）、三锗烷（Ge₃H₈）或四锗烷（Ge₄H₁₀）中的至少一种。

8.根据权利要求1所述的方法，其进一步包括将所述氧化物源选择为包括臭氧（O₃）、氧（O）自由基、原子氧（O）、分子氧（O₂）、氧等离子体、水（H₂O）或过氧化氢（H₂O₂）中的至少一种。

9.根据权利要求8所述的方法，其进一步包括将所述氧化物源选择为包括水蒸气（H₂O）。

10.根据权利要求1所述的方法，其中所述方法包括使所述基材交替且依序地与所述第一反应物、所述第二反应物和所述第三反应物接触的至少一个沉积循环。

11.根据权利要求10所述的方法，其中所述沉积循环重复两次或多于两次。

12.根据权利要求10所述的方法，其进一步包括使所述掺杂金属氧化物膜形成为具有小于100 mΩ·cm的电阻率。

13.根据权利要求10所述的方法，其进一步包括使所述掺杂金属氧化物膜形成为具有结晶结构。

14.根据权利要求1所述的方法，其中所述方法包括使所述基材交替且依序地与所述第一反应物、所述第三反应物和所述第二反应物接触的至少一个沉积循环。

15.根据权利要求14所述的方法，其中所述沉积循环重复两次或多于两次。

16.根据权利要求14所述的方法，其进一步包括使所述掺杂金属氧化物膜形成为具有大于1000 mΩ·cm的电阻率。

17.根据权利要求14所述的方法，其进一步包括使所述掺杂金属氧化物金属膜形成为具有非晶形结构。