[发明专利]一种制备超薄无针孔介电薄膜的方法

权利要求书

1.一种制备超薄无针孔介电薄膜的方法，其特征在于：包括步骤：

步骤(1)、通过物理气相沉积法沉积得到0.5～1nm超薄薄膜；

步骤(2)、通过具有氧化特性的气体等离子体对所述步骤(1)得到的0.5～1nm超薄金属薄膜或超薄非金属薄膜进行氧化还原反应；

步骤(3)、根据所要制备的超薄无针孔介电薄膜的目标厚度，重复步骤(1)和步骤(2)，得到目标厚度的超薄无针孔介电薄膜。

2.根据权利要求1所述的制备超薄无针孔介电薄膜的方法，其特征在于：所述物理气相沉积法采用磁控溅射、电阻丝热蒸镀、电子束热蒸镀、电弧等离子体镀或离子镀膜法。

3.根据权利要求2所述的制备超薄无针孔介电薄膜的方法，其特征在于：进行磁控溅射时通过控制磁控溅射腔内具有氧化特性的气体与氩气的气体流量比、等离子氧化反应时间、功率参数，控制第一步沉积金属或非金属薄膜的厚度。

4.根据权利要求1所述的制备超薄无针孔介电薄膜的方法，其特征在于：所述超薄薄膜的材料采用的是可与氧化特性气体等离子体发生氧化还原反应生成的介电化合物的材料。

5.根据权利要求4所述的制备超薄无针孔介电薄膜的方法，其特征在于：所述超薄薄膜为超薄金属薄膜或超薄非金属薄膜；所述超薄金属薄膜采用的材料为Ta、Hf、Ti、Al、Mg、Si或Zr；所述超薄非金属薄膜采用的材料为Si、Sn、Ga或其他半导体工业界使用的非金属材料。

6.根据权利要求1所述的制备超薄无针孔介电薄膜的方法，其特征在于：所述具有氧化特性的气体为O₂、O₃、N₂或Cl₂。

7.根据权利要求1所述的制备超薄无针孔介电薄膜的方法，其特征在于：采用氧气等离子体或氮气等离子体对所述步骤(1)得到的0.5～1nm超薄金属薄膜或超薄非金属薄膜进行氮化或氧化还原反应；所述氧气等离子体的组成比例为氩/氧比例为2～4；所述氮气等离子体的组成比例为Ar/N₂＝2～4。