[发明专利]金属氧化物层的形成

说明书

一种用于在晶片上形成金属氧化物层的方法。在一些实施例中，所述方法包括在晶片上形成金属卤氧化物层，接着对所述晶片进行退火，所述退火从所述层移除卤素以形成金属氧化物层。半导体装置可由所述晶片形成。

技术领域

本发明涉及用于在晶片上制造金属氧化物层的方法。

背景技术

金属氧化物被用于半导体装置，例如晶体管。在一些例子中，金属氧化物可用作栅极介电层，所述栅极介电层具有比二氧化硅更高的介电常数。

发明内容

根据本发明的第一方面，提供一种方法，包括：

在晶片上形成金属卤氧化物层；

在所述形成之后，对所述晶片进行退火以从所述层移除卤素；

从所述晶片形成半导体装置。

在一个或多个实施例中，所述金属卤氧化物包括铪且所述层包括铪。

在一个或多个实施例中，所述金属卤氧化物包括锆。

在一个或多个实施例中，所述金属卤氧化物包括镧。

在一个或多个实施例中，所述金属卤氧化物包括氯且所述退火包括从所述层移除氯。

在一个或多个实施例中，所述金属卤氧化物包括溴且所述退火包括从所述层移除溴。

在一个或多个实施例中，所述金属卤氧化物包括碘且所述退火包括从所述层移除碘。

在一个或多个实施例中，所述半导体装置被表征为晶体管且所述层的部分被表征为所述晶体管的栅极介电层。

在一个或多个实施例中，所述层在所述退火之后包括锆酸铪。

在一个或多个实施例中，所述形成所述层包括使呈气态形式的金属卤氧化物材料流动到晶片处理腔室中，以供在所述晶片处理腔室中沉积于所述晶片上。

在一个或多个实施例中，在呈气态形式的所述金属卤氧化物的所述流动之前，将所述金属卤氧化物材料加热到介于35到250℃范围的温度。

在一个或多个实施例中，所述方法进一步包括在所述形成所述层期间将所述晶片加热到介于250℃到450℃范围的温度。

在一个或多个实施例中，所述层形成于所述晶片的半导体氧化物材料层上。

在一个或多个实施例中，所述退火包括在存在惰性气体的情况下将所述晶片加热到介于350℃到1100℃范围的温度。

在一个或多个实施例中，所述形成所述层包括使呈气态形式的金属卤氧化物材料在腔室中流动，其中在所述晶片处于所述腔室中时执行所述退火，所述方法进一步包括在所述流动之后且在所述退火之前，使用惰性气体吹扫所述腔室，其中在所述吹扫期间所述晶片处于所述腔室中。

在一个或多个实施例中，所述形成所述层包括：

在所述吹扫之后第二次使呈气态形式的金属卤氧化物材料在所述腔室中流动；

在第二次使呈气态形式的所述金属卤氧化物材料流动之后第二次吹扫所述腔室，其中在所述第二次吹扫期间所述晶片处于所述腔室中。

在一个或多个实施例中，使所述金属卤氧化物材料在所述腔室中进行所述流动包括使具有第一金属的金属卤氧化物材料流动，其中第二次使金属卤氧化物材料在所述腔室中进行所述流动包括使具有不同于所述第一金属的第二金属的金属卤氧化物材料流动。

在一个或多个实施例中，所述第一金属是锆和铪中的一个且所述第二金属是锆和铪中的另一个。

根据本发明的第二方面，提供一种方法，包括：