【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及半导体制造领域，具体地，涉及一种氮化铝薄膜的制备方法。
技术介绍
1、硅基闪存是当前半导体市场的主流非易失性存储器，但其小型化日益接近物理极限。阻变存储器(resistive random accessmemory，简称为rram)是下一代高速、高密度和低功耗非易失性存储器的有力竞争者之一，近些年受到科学界和工业界的广泛关注。根据阻变机理，rram可以被粗略地分为离子迁移型、热化学反应型和电子捕获释放型三类，其中离子迁移型又可分为阳离子迁移型和阴离子迁移型两类.在这几类之中，阳离子迁移型rram可兼具高开关比、低功耗以及优异的循环耐受性和数据保持特性等优点，因而具有较明朗的商业化前景，也因此受到科学界和工业界的较多关注.实际应用中，阳离子迁移型rram采用十字交叉阵列结构进行集成，每一个交叉点都是一个存储单元，由活性电极/存储介质/惰性电极的三层膜构成。
2、阳离子迁移型rram对存储介质的要求比较宽松，这使得其存储介质的来源非常广泛，常见的半导体和绝缘体薄膜几乎都能被用作此类存储介质.已报道的存储介质主要包括：氧化钽(taox)、氧化铝(alox)、氮化铝(aln)等。无机存储介质主要具有cmos工艺兼容性好、开关比高、循环耐受性强和数据保持特性可靠等优点。
3、目前，一般通过三甲基铝(tma)与氨气来沉积氮化铝(aln)薄膜，但是这种方法沉积的氮化铝薄膜中组分固定，其中n原子与al原子结合生成元素比例为1:1的化合物，导致氮化铝薄膜无法导电。
技术实现思路b>
1、本专利技术旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一，提出了一种氮化铝薄膜的制备方法，在待沉积件上沉积能够导电的氮化铝薄膜。
2、为实现本专利技术的目的而提供一种氮化铝薄膜的制备方法，采用物理气相沉积设备制备氮化铝薄膜，物理气相沉积设备包括工艺腔室，工艺腔室中设置有基座和位于基座上方的靶材，靶材与激励电源电连接，围绕工艺腔室的侧壁外侧设置有边磁体组件；制备方法包括：开启边磁体组件，在工艺腔室内形成磁场；按照预设流量比值向工艺腔室内通入第一气体和第二气体的混合气体；开启激励电源，激发混合气体形成等离子体，以通过磁场调节等离子体的离子分布，以使在待沉积件表面沉积的氮化铝薄膜中存在自由电子。
3、进一步地，在不同的制备方法中，预设流量比值不同。
4、进一步地，第一气体为氩气，第二气体为氮气。
5、进一步地，氩气和氮气的流量比值越小，氮化铝薄膜的电阻率越高。
6、进一步地，按照预设流量比值向工艺腔室内通入第一气体和第二气体的混合气体，包括：根据预设流量比值与氮化铝薄膜的电阻率之间的对应关系，获得与所需的氮化铝薄膜的电阻率对应的预设流量比值；按照获得的预设流量比值，向工艺腔室内通入第一气体和第二气体的混合气体。
7、进一步地，通入工艺腔室内的第一气体的流量范围大于或等于20sccm，且小于或等于60sccm；和/或通入工艺腔室内第二气体的流量范围大于或等于20sccm，且小于或等于45sccm。
8、进一步地，开启边磁体组件，在工艺腔室内形成磁场，包括：向边磁体组件内通电流，在工艺腔室内形成具有预设方向的磁场；通过磁场调节等离子体中的离子分布，包括：使得等离子体中的离子能够在磁场中运动以调节离子的分布。。
9、进一步地，边磁体组件内通入的电流大于或等于10a，且小于或等于20a。
10、进一步地，激励电源为脉冲直流电源；脉冲直流电源的功率大于或等于2000w，且小于或等于5000w；脉冲直流电源的频率大于或等于100hz，小于或等于200hz。
11、进一步地，工艺腔室内的压力在制备过程中始终大于或等于1mtorr，且小于或等于10mtorr。
12、本专利技术具有以下有益效果：
13、本专利技术提供的氮化铝薄膜的制备方法，一方面开启边磁体组件后在工艺腔室内能够形成磁场，该磁场可以作用于工艺腔室内的混合气体的等离子体，等离子体中的离子在磁场中运动以在改变等离子体分布的同时还可以提高离化率，避免n原子和al原子结合生成元素比为1:1的化合物，导致铝原子和氮离子没有顺利生成化合物依旧以离子的方式存在，从而使得生成的氮化铝膜层中存在大量自由电子。
14、通过阅读本申请的说明书、权利要求书及附图，将清楚本专利技术的其他目的和特征。
本文档来自技高网...【技术保护点】
1.一种氮化铝薄膜的制备方法，其特征在于，采用物理气相沉积设备制备氮化铝薄膜，所述物理气相沉积设备包括工艺腔室，所述工艺腔室中设置有基座和位于所述基座上方的靶材，所述靶材与激励电源电连接，围绕所述工艺腔室的侧壁外侧设置有边磁体组件；所述制备方法包括：
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在不同的所述制备方法中，所述预设流量比值不同。
3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述第一气体为氩气，所述第二气体为氮气。
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述氩气和所述氮气的流量比值越小，所述氮化铝薄膜的电阻率越高。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述按照预设流量比值向所述工艺腔室内通入第一气体和第二气体的混合气体，包括：
6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，
7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述开启所述边磁体组件，在所述工艺腔室内形成磁场，包括：
8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述边磁体组件内通入的电流大于或等于10A，且小于或等于20A。p>
9.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述激励电源为脉冲直流电源；
10.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述工艺腔室内的压力在制备过程中大于或等于1mTorr，且小于或等于10mTorr。
...【技术特征摘要】
1.一种氮化铝薄膜的制备方法，其特征在于，采用物理气相沉积设备制备氮化铝薄膜，所述物理气相沉积设备包括工艺腔室，所述工艺腔室中设置有基座和位于所述基座上方的靶材，所述靶材与激励电源电连接，围绕所述工艺腔室的侧壁外侧设置有边磁体组件；所述制备方法包括：
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在不同的所述制备方法中，所述预设流量比值不同。
3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述第一气体为氩气，所述第二气体为氮气。
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述氩气和所述氮气的流量比值越小，所述氮化铝薄膜的电阻率越高。
5.根据权利要求1所述的...
【专利技术属性】
技术研发人员：耿宏伟，杨帆，李庆明，白锡春，
申请(专利权)人：北京北方华创微电子装备有限公司，
类型：发明
国别省市：
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