买专利卖专利找龙图腾，真高效！ 查专利查商标用IPTOP,全免费！专利年费监控用IP管家,真方便！

申请/专利权人：北京航空航天大学

摘要：本发明属于半导体技术领域，具体涉及一种用于半导体器件的钛酸锶介电薄膜、制备方法及应用，包括选择锶钛合金作为第一靶材，选择掺杂金属的氧化物作为第二靶材；确定用以溅射第一靶材的基准能量入射功率及锶元素的基准沉积速率；据此确定第二靶材和用以溅射第二靶材的第二靶枪的工艺参数，氧氩混合气体参数，采用磁控溅射方法，得到钛酸锶介电薄膜，本方法提高了制备过程的成分控制精确性和均匀性，所制备的薄膜具有高介电常数和低损耗特性，并提高了薄膜的高温工作稳定性和寿命，具有广泛应用前景。

主权项：1.一种用于半导体器件的钛酸锶介电薄膜制备方法，钛酸锶介电薄膜分子式为：SrMxTi（1-x）O3，其中M为铌，其中x=0.001～0.05，其特征在于，包括如下步骤：步骤（1）：锶钛靶材制备，选择锶与钛的原子百分比为1：（0.95~0.999）的锶粉和钛粉，经熔炼，旋转雾化制粉，压力成型后得到锶钛合金靶材并作为第一靶材；步骤（2）：选择掺杂金属的氧化物制备得到第二靶材；步骤（3）：确定用以溅射第一靶材的基准能量入射功率，在所述基准能量入射功率下，第一靶材中钛原子的脱离速度与锶原子的脱离速度之比小于第一阈值，并根据基准能量入射功率确定在固定的第一气体流量下，用以溅射第一靶材的第一靶枪的基准功率和第一离子束基准入射角度，根据磁控溅射设备内部空间情况，确定第一靶材与基底之间的基准距离，并采用上述参数组合，通过实验确定第一靶材中锶元素的基准沉积速率；步骤（4）：根据基准沉积速率，确定第二靶材和用以溅射第二靶材的第二靶枪的工艺参数，以及氧氩混合气体参数，使第二靶材中掺杂金属原子的沉积速率和氧原子总沉积速率与基准沉积速率符合钛酸锶介电薄膜的预设比例；具体为：分别选择不同的第二靶枪功率、第二离子束入射角度、第二靶材与基底之间的距离，在固定的第二气体流量下，对第二靶材进行磁控溅射，获得其沉积速率，并建立回归数据集，数据集中的每条数据分别包括：沉积速率、第二靶枪功率、第二离子束入射角度、第二靶材与基底之间的距离，并以此为基础进行多元线性回归，得到各工艺变量与实际沉积速率之间的关系： （1）式中，为第二靶材中Nb原子的沉积速率，其中，为第二靶枪功率，为第二离子束入射角度，为第二靶材与基底之间的距离，为铌沉积截距系数，为铌沉积功率权重系数，为铌沉积入射角权重系数，为铌沉积距离权重系数，为铌沉积误差项；根据确定的上述公式（1）选择对应的第二靶材和用以溅射第二靶材的第二靶枪的工艺参数，使第二靶材中Nb原子的沉积速率与基准沉积速率符合预设比例关系；在磁控溅射中，通过氧氩混合气体对薄膜进行补氧，确定混合气体中的氩氧比与氧沉积速率之间的关系，采用多元回归的方法，获得如下关系： （2） 为氧原子总沉积速率，为第二靶材中氧原子与铌原子的原子比，为氧沉积截距系数，为第一气体氧沉积权重系数，为第二气体氧沉积权重系数，为氧沉积误差项；步骤（5）：根据步骤（3）和步骤（4）确定的参数值，采用磁控溅射方法，得到钛酸锶介电薄膜。

全文数据：

权利要求：

百度查询： 北京航空航天大学 一种用于半导体器件的钛酸锶介电薄膜、制备方法及应用