[发明专利]一种具有高介电常数结晶相的锆基栅介质材料以及其制备方法在审
| 申请号： | 201611120940.X | 申请日： | 2016-12-07 |
| 公开（公告）号： | CN108172613A | 公开（公告）日： | 2018-06-15 |
| 发明（设计）人： | 陈小强;熊玉华;魏峰;赵鸿滨;杜军 | 申请（专利权）人： | 北京有色金属研究总院 |
| 主分类号： | H01L29/51 | 分类号： | H01L29/51;H01L21/28 |
| 代理公司： | 北京北新智诚知识产权代理有限公司 11100 | 代理人： | 刘秀青;熊国裕 |
| 地址： | 100088 *** | 国省代码： | 北京;11 |
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| 摘要： | 本发明公开了一种具有高介电常数结晶相的锆基栅介质材料以及其制备方法。该锆基栅介质材料通过稀土化合物掺杂氧化锆，经退火结晶化处理而得。其制备方法为：(1)采用磁控溅射、激光溅射技术制备稀土化合物与氧化锆混合均匀的锆基薄膜，或者采用ALD技术制备稀土化合物与氧化锆的叠层结构薄膜；(2)对所形成的锆基薄膜或叠层结构薄膜进行退火结晶化处理，退火温度范围在300～1100℃，退火气氛为Ar、H2、N2、NO2、NO、NH3、O2、O3中的一种或者几种。本发明采用稀土化合物掺杂氧化锆，可以优化锆基栅介质的能带结构，同时有效控制锆基栅介质氧空位含量，减小漏电流，提高锆基栅介质材料的综合性能。 1 | ||
| 搜索关键词： | 锆基 制备 稀土化合物 栅介质材料 薄膜 退火 掺杂氧化锆 高介电常数 结晶化处理 叠层结构 结晶相 氧化锆 栅介质 磁控溅射 能带结构 退火气氛 有效控制 综合性能 漏电流 氧空位 减小 溅射 激光 优化 | ||
【主权项】：
1.一种具有高介电常数结晶相的锆基栅介质材料，其特征在于，通过稀土化合物掺杂氧化锆，经退火结晶化处理而得。2.根据权利要求1所述的具有高介电常数结晶相的锆基栅介质材料，其特征在于，所述稀土化合物为稀土氧化物、稀土氮化物或稀土氮氧化合物。3.根据权利要求1所述的具有高介电常数结晶相的锆基栅介质材料，其特征在于，所述稀土化合物中的稀土元素为La、Ce、Pr、Nd、Pm、Sm、Eu、Gd、Tb、Dy、Ho、Er、Tm、Yb和Lu中的一种或多种。4.根据权利要求1所述的具有高介电常数结晶相的锆基栅介质材料，其特征在于，所述锆基栅介质材料的介电常数≥25。5.一种权利要求1所述的具有高介电常数结晶相的锆基栅介质材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)采用磁控溅射、激光溅射技术制备稀土化合物与氧化锆混合均匀的锆基薄膜，或者采用ALD技术制备稀土化合物与氧化锆的叠层结构薄膜；
(2)对所形成的锆基薄膜或叠层结构薄膜进行退火结晶化处理，退火温度范围在300～1100℃，退火气氛为Ar、H2、N2、NO2、NO、NH3、O2、O3中的一种或者几种。
6.根据权利要求5所述的具有高介电常数结晶相的锆基栅介质材料的制备方法，其特征在于，经退火结晶化处理所得锆基栅介质材料的结晶相为立方相、四方相、或者含有立方相或四方相的混合相。
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