【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及氧缺陷含量控制，尤其涉及一种铪基铁电薄膜氧缺陷含量控制方法。
技术介绍
1、采用ald(原子层沉积)方法制备氧化物、氮化物等其他薄膜材料时，薄膜中的氧、氮等元素含量及分布对薄膜性能起着决定性作用，特别是逐层沉积时的元素含量对局部、内部、界面处相结构的形成、缺陷分布起着关键作用，进而影响器件相结构。因此如何调整每层元素含量，特别是氧含量是一个重要的研究方向。
2、现有的沉积方法不能实现对薄膜中氧含量的逐层(约0.1nm，原子层)调控(0-100％含量)，也就不能对氧缺陷进行精确调控。此外，采用的氧源材料不同，会提供不同价态的氧，而不同价态的氧与前驱体结合所沉积的薄膜氧含量不同，氧缺陷浓度也就不同。这些影响相结构形成、缺陷浓度和分布以及器件可靠性等。
3、铪基铁电薄膜结晶需要进行快速退火(rta)，而退火过程中的氧氛围也是非常重要的。现有快速退火方法的压强通常在100pa左右，只能够改变氛围(氧气、氮气、氩气或混合气体)，而并没有将压作为为重要影响因素去研究。
4、氧化铪铁电相的形成需要一定的氧缺陷，因此氧缺陷是影响铁电特性的重要因素。但是在原子层沉积过程中实现对单原子层元素含量的调控，特别是对于电极/铁电界面处氧含量的调控，目前没有非常合适和便捷的方法。
技术实现思路
1、有鉴于此，本专利技术提供一种铪基铁电薄膜氧缺陷含量控制方法。
2、具体地，本专利技术是通过如下技术方案实现的：
3、根据本专利技术的第一方面
4、配置铪基铁电薄膜制备原料；
5、设置至少一种生长氧调控参数；
6、根据所述生长氧调控参数利用所述铪基铁电薄膜制备原料制备铪基铁电薄膜；
7、设置退火氧调控参数；
8、根据所述退火氧调控参数对所述铪基铁电薄膜进行退火操作；
9、设置再次退火氧调控参数；
10、根据所述再次退火氧调控参数对所述铪基铁电薄膜进行再次退火操作。
11、可选地，所述配置铪基铁电薄膜制备原料包括步骤：
12、配置基底；
13、配置电极；
14、配置前驱体；
15、配置至少一种氧源，(氧源包括h2o、h2o2、o2、o3等)。
16、可选地，所述设置至少一种生长氧调控参数包括步骤：
17、设置前驱体-氮气循环数量；
18、设置每层沉积层至少一种氧源循环参数；
19、设置前驱体氧源含量；
20、设置每层沉积层至少一种氧源含量。
21、可选地，所述设置每层沉积层至少一种氧源循环参数包括步骤：
22、设置每层沉积层氧源循环脉冲次数；
23、设置每层沉积层氧源循环流量；
24、设置每层沉积层氧源循环脉冲时间。
25、可选地，所述根据所述生长氧调控参数利用所述铪基铁电薄膜制备原料制备铪基铁电薄膜包括步骤：
26、获取基底、电极、前驱体和氧源；
27、利用所述电极在所述基底上沉积底电极；
28、利用所述前驱体和所述氧源在所述底电极上逐层沉积沉积层；
29、利用所述电极在所述沉积层上沉积顶电极；
30、图形化所述底电极和所述顶电极。
31、可选地，所述设置退火氧调控参数包括步骤：
32、设置退火压强；
33、设置退火时间；
34、设置第一退火温度。
35、可选地，所述第一退火温度为：350-600℃。
36、可选地，所述设置再次退火氧调控参数包括步骤：
37、设置退火压强；
38、设置退火时间；
39、设置第二退火温度。
40、可选地，所述第二退火温度为：250-600℃。
41、可选地，所述退火压强为0.001-100000pa，所述退火时间为10s-3h。
42、本专利技术提供的技术方案至少带来以下有益效果：
43、本申请提供的一种铪基铁电薄膜氧缺陷含量控制方法实现了对薄膜中氧含量逐层调控，获得具有不同氧梯度的薄膜结构；实现对薄膜中相结构、缺陷分布等原子层调控，提高二维或三维器件一致性和可靠性；通过对快速退火过程中氧含量调节，实现对结晶过程中氧缺陷的再次调控，得到具有不同氧含量(0-100％)的铁电薄膜；对经过后端热工艺失效后的器件再次进行快速退火，改变薄膜中氧含量水平，使氧缺陷和铁电特性恢复至初始最佳状态；从生长氧、退火氧、再次退火氧三方面对器件内部氧含量有效调控，满足后端工艺制造过程，有利于铪基铁电存储芯片的研发。
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1.一种铪基铁电薄膜氧缺陷含量控制方法，其特征在于，所述方法包括步骤：
2.根据权利要求1所述的铪基铁电薄膜氧缺陷含量控制方法，其特征在于，所述配置铪基铁电薄膜制备原料包括步骤：
3.根据权利要求1所述的铪基铁电薄膜氧缺陷含量控制方法，其特征在于，所述设置至少一种生长氧调控参数包括步骤：
4.根据权利要求3所述的铪基铁电薄膜氧缺陷含量控制方法，其特征在于，所述设置每层沉积层至少一种氧源循环参数包括步骤：
5.根据权利要求1所述的铪基铁电薄膜氧缺陷含量控制方法，其特征在于，所述根据所述生长氧调控参数利用所述铪基铁电薄膜制备原料制备铪基铁电薄膜包括步骤：
6.根据权利要求1所述的铪基铁电薄膜氧缺陷含量控制方法，其特征在于，所述设置退火氧调控参数包括步骤：
7.根据权利要求6所述的铪基铁电薄膜氧缺陷含量控制方法，其特征在于，所述第一退火温度为：350-600℃。
8.根据权利要求1所述的铪基铁电薄膜氧缺陷含量控制方法，其特征在于，所述设置再次退火氧调控参数包括步骤：
9.根据权利要求8所述的
10.根据权利要求6或8所述的铪基铁电薄膜氧缺陷含量控制方法，其特征在于，所述退火压强为0.001-100000Pa，所述退火时间为10s-3h。
...【技术特征摘要】
1.一种铪基铁电薄膜氧缺陷含量控制方法，其特征在于，所述方法包括步骤：
2.根据权利要求1所述的铪基铁电薄膜氧缺陷含量控制方法，其特征在于，所述配置铪基铁电薄膜制备原料包括步骤：
3.根据权利要求1所述的铪基铁电薄膜氧缺陷含量控制方法，其特征在于，所述设置至少一种生长氧调控参数包括步骤：
4.根据权利要求3所述的铪基铁电薄膜氧缺陷含量控制方法，其特征在于，所述设置每层沉积层至少一种氧源循环参数包括步骤：
5.根据权利要求1所述的铪基铁电薄膜氧缺陷含量控制方法，其特征在于，所述根据所述生长氧调控参数利用所述铪基铁电薄膜制备原料制备铪基铁电薄膜包括步骤：
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【专利技术属性】
技术研发人员：高兆猛，刘成，赵戚文冬，郑赟喆，成岩，
申请(专利权)人：华东师范大学，
类型：发明
国别省市：
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