[发明专利]氧化铟镓锌的原子层沉积

权利要求书

1.一种用于形成晶体管器件中的氧化铟镓锌(IGZO)沟道层的原子层沉积(ALD)工艺，所述ALD工艺包括沉积循环，所述沉积循环包括在反应空间中使衬底与气相铟前体、气相镓前体、气相锌前体和氧反应物交替且依次接触，以及重复所述沉积循环直至已形成具有期望厚度的IGZO薄膜。

2.根据权利要求1所述的工艺，其中所述沉积循环还包括使所述衬底与包含NH₃、N₂O、NO₂和H₂O₂中的一种或多种的额外的反应物接触。

3.根据权利要求2所述的工艺，其中使所述衬底与所述氧反应物和所述额外的反应物同时接触。

4.根据权利要求1-3中任一项所述的工艺，其中所述氧反应物包含水、臭氧和H₂O₂中的一种或多种。

5.根据权利要求1所述的工艺，其中所述镓前体包含至少一种胺或烷基胺配体。

6.根据权利要求1所述的工艺，其中所述锌前体包含元素锌、卤化锌和烷基锌化合物中的一种或多种。

7.根据权利要求1所述的工艺，其中所述铟前体包含烷基铟、β二酮酸铟、环戊二烯基铟和卤化铟中的一种或多种。

8.根据权利要求5-7中任一项所述的工艺，其中所述铟前体为三甲基铟，所述锌前体为二乙基锌，并且所述镓前体为Ga(NMe₂)₃)。

9.根据权利要求1-3中任一项所述的工艺，其中所述沉积循环在250℃或更低的沉积温度下进行。

10.根据权利要求1-3中任一项所述的工艺，其中在所述沉积循环中使所述衬底在与所述铟、锌和镓前体接触之后与所述氧反应物接触。

11.根据权利要求1所述的工艺，其中所述沉积循环包括氧化铟锌子循环和氧化镓锌子循环，并且其中所述IGZO膜包含氧化铟锌和氧化镓锌的混合物。

12.根据权利要求1所述的工艺，其中所述沉积循环包括重复N1次的氧化锌子循环，所述氧化锌子循环包括使所述衬底与所述锌前体和所述氧反应物交替且依次接触；重复N2次的氧化铟子循环，所述氧化铟子循环包括使所述衬底与所述铟前体和所述氧反应物交替且依次接触；和重复N3次的氧化镓子循环，所述氧化镓子循环包括使所述衬底与所述镓前体和所述氧反应物交替且依次接触，其中N为整数；并且其中所述铟前体为三甲基铟，所述锌前体为二乙基锌，并且所述镓前体为Ga(NMe₂)₃)。

13.根据权利要求1-3中任一项所述的工艺，其中所述沉积循环包括重复N1次的氧化锌铟子循环和重复N2次的氧化镓子循环，所述氧化锌铟子循环包括使所述衬底与所述锌前体、所述铟前体和所述氧反应物交替且依次接触，所述氧化镓子循环包括使所述衬底与所述镓前体和所述氧反应物交替且依次接触，其中N为整数。

14.根据权利要求1-3中任一项所述的工艺，其中所述沉积循环包括重复N1次的氧化锌镓子循环和重复N2次的氧化铟子循环，所述氧化锌镓子循环包括使所述衬底与所述锌前体、所述镓前体和所述氧反应物交替且依次接触，所述氧化铟子循环包括使所述衬底与所述铟前体和所述氧反应物交替且依次接触，其中N为整数。