【技術(shù)實現(xiàn)步驟摘要】
本申請涉及半導(dǎo)體器件，尤其涉及一種砷化鎵薄膜及其制備方法。
技術(shù)介紹
1、由于砷化鎵可以制成電阻率比硅或鍺高3個數(shù)量級以上的半絕緣高阻材料，因此常用來制作集成電路襯底、紅外探測器、γ光子探測器等，同時由于其電子遷移率比硅大5～6倍，因此砷化鎵也在制作微波器件和高速數(shù)字電路方面得到重要應(yīng)用，此外該砷化鎵還可以用于制作轉(zhuǎn)移器件─體效應(yīng)器件。目前用砷化鎵制成的半導(dǎo)體器件具有高頻、高溫、低溫性能好、噪聲小、抗輻射能力強等優(yōu)點。
2、砷化鎵薄膜作為砷化鎵的半導(dǎo)體器件的核心，通常采用物理氣相沉積技術(shù)進行制備，然而隨著集成電路中電子元件的不斷小型化，為了抑制短溝道效應(yīng)，具有三維結(jié)構(gòu)的鰭式場效晶體管得到了廣泛的應(yīng)用，但是該結(jié)構(gòu)的深寬比較大，使得柵介質(zhì)材料的均勻填充具有一定困難度，并且由于物理氣相沉積技術(shù)對膜層的均勻性及厚度的控制能力有限，因此無法利用該技術(shù)在大深寬比的立體結(jié)構(gòu)上均勻形成砷化鎵薄膜。
技術(shù)實現(xiàn)思路
1、本申請?zhí)峁┝艘环N砷化鎵薄膜及其制備方法，以解決現(xiàn)有技術(shù)中物理氣相沉積技術(shù)難以在大深寬比的立體結(jié)構(gòu)上均勻形成砷化鎵薄膜。
2、第一方面，本申請?zhí)峁┝艘环N砷化鎵薄膜的制備方法，所述制備方法包括：
3、對待沉積襯底進行預(yù)熱，得到預(yù)熱襯底；以及，
4、在真空條件下使鎵源和砷源經(jīng)過原子層沉積附著在所述預(yù)熱襯底，得到砷化鎵薄膜；
5、其中，所述原子層沉積的溫度≤200℃；
6、所述原子層沉積的次數(shù)≥1。
7、可選的
8、在真空條件下向所述預(yù)熱襯底的表面交替脈沖通入鎵源和砷源，后采用惰性氣體對所述預(yù)熱襯底進行吹掃，以依次實現(xiàn)鎵和砷的原子層沉積，得到砷化鎵薄膜。
9、可選的，所述交替脈沖包括第一脈沖和第二脈沖，所述第一脈沖用于鎵源通入到預(yù)熱襯底上，所述第二脈沖用于砷源通入到預(yù)熱襯底上；
10、所述第一脈沖的時間為0.001s～5s；
11、所述第二脈沖的時間為0.001s～1s。
12、可選的，所述吹掃的時間為1s～180s。
13、可選的，所述吹掃包括鎵源吹掃和砷源吹掃；
14、所述鎵源吹掃的時間為20s～60s；
15、所述砷源吹掃的時間為20s～60s。
16、可選的，所述預(yù)熱的終點溫度≤500℃。
17、可選的，所述鎵源包括以下至少一種：
18、三甲基鎵、三乙基鎵、三氯化鎵和三丙基鎵；和/或，
19、可選的，所述砷源包括以下至少一種：
20、三甲基砷、三乙基砷和三(二甲氨基)砷。
21、可選的，所述襯底包括以下至少一種：
22、硅、藍寶石和玻璃。
23、第二方面，本申請?zhí)峁┝艘环N砷化鎵薄膜，所述砷化鎵薄膜由第一方面所述的方法制備得到。
24、可選的，所述砷化鎵薄膜包括襯底，以及多個砷化鎵層，多個所述砷化鎵層堆疊在所述襯底表面。
25、本申請實施例提供的上述技術(shù)方案與現(xiàn)有技術(shù)相比具有如下優(yōu)點：
26、本申請實施例提供的一種砷化鎵薄膜的制備方法，先對襯底進行預(yù)熱，再于真空條件下將鎵源和砷源通過原子層沉積的方式附著在襯底表面，由于原子層沉積(ald)是一種自我限制的表面生長方式，具有高的臺階覆蓋率和優(yōu)異的膜層組分控制能力，可實現(xiàn)三維物體表面的同時覆膜，而當本申請首次采用ald技術(shù)沉積砷化鎵薄膜時，限定原子層沉積的溫度在200℃以下，可以得到具有良好三維保形性的砷化鎵薄膜，并且薄膜厚度在單原子層量級的精確可控，因此該制備方法既能夠與現(xiàn)有的半導(dǎo)體生產(chǎn)線兼容，又能夠適合大規(guī)模生產(chǎn)，克服了物理氣相沉積技術(shù)在大深寬比的立體結(jié)構(gòu)上均勻形成砷化鎵薄膜的技術(shù)難題，有利于砷化鎵薄膜在電子學和光學領(lǐng)域的廣泛應(yīng)用。
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1.一種砷化鎵薄膜的制備方法，其特征在于，所述制備方法包括：
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備方法，其特征在于，所述在真空條件下使鎵源和砷源經(jīng)過原子層沉積附著在所述預(yù)熱襯底，得到砷化鎵薄膜，包括步驟：
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的制備方法，其特征在于，所述交替脈沖包括第一脈沖和第二脈沖，所述第一脈沖用于鎵源通入到預(yù)熱襯底上，所述第二脈沖用于砷源通入到預(yù)熱襯底上；
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的制備方法，其特征在于，所述吹掃的時間為1s～180s。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的制備方法，其特征在于，所述吹掃包括鎵源吹掃和砷源吹掃；
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備方法，其特征在于，所述預(yù)熱的終點溫度≤500℃。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備方法，其特征在于，所述鎵源包括以下至少一種：
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備方法，其特征在于，所述襯底包括以下至少一種：
9.一種砷化鎵薄膜，其特征在于，所述砷化鎵薄膜由如權(quán)利要求1-8任一項所述的方法制備得到。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的砷化鎵薄膜，其特征在于，
...【技術(shù)特征摘要】
1.一種砷化鎵薄膜的制備方法，其特征在于，所述制備方法包括：
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備方法，其特征在于，所述在真空條件下使鎵源和砷源經(jīng)過原子層沉積附著在所述預(yù)熱襯底，得到砷化鎵薄膜，包括步驟：
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的制備方法，其特征在于，所述交替脈沖包括第一脈沖和第二脈沖，所述第一脈沖用于鎵源通入到預(yù)熱襯底上，所述第二脈沖用于砷源通入到預(yù)熱襯底上；
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的制備方法，其特征在于，所述吹掃的時間為1s～180s。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的制...
【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：明帥強，王浙加，李明，夏洋，
申請(專利權(quán))人：嘉興中科微電子儀器與設(shè)備工程中心，
類型：發(fā)明
國別省市：
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