发明名称 具含矽之稳定结晶界面之半导体结构之制法
摘要 一种制造半导体结构之方法包含提供具有表面(12)之矽基材(10);在矽基材之表面上形成包含矽、氮、与金属之单原子层;及在界面14上形成一或更多层单晶性氧化物(26)之步骤。界面包含MSiN2形成之矽、氮、与金属之原子层,其中 M为金属。在第二具体实施例中,界面包含MSi[N1-x、Ovx]2形式之矽、金属、及氮与氧之混合物之原子层,其中M为金属及O≦X≧l。
申请公布号 TW464951 申请公布日期 2001.11.21
申请号 TW089124893 申请日期 2000.11.23
申请人 摩托罗拉公司 发明人 奇义 游;俊 王;雷唯德瑞那斯 得普帕德;杰莫尔 雷丹尼
分类号 H01L21/20;C30B23/02;C30B29/16;C30B29/32 主分类号 H01L21/20
代理机构 代理人 陈长文 台北巿敦化北路二○一号七楼
主权项 1.一种制造半导体结构之方法,其包含步骤: 提供具有表面之矽基材; 在矽基材之表面上形成包含矽、氮、或氮与氧之 混合物、及金属之单原子层;及 在界面上形成一或更多层单晶性氧化物。2.根据 申请专利范围第1项之制造半导体结构之方法,其 中界面包含矽、氮、氧.与金属之单原子层。3.根 据申请专利范围第1项之制造半导体结构之方法, 其中材料包含氮化物、氧化物、及氮化物与氧化 物之混合物。4.根据申请专利范围第1项之制造半 导体结构之方法,其中形成界面步骤包括形成2x1重 组。5.根据申请专利范围第1项之制造半导体结构 之方法,其中形成界面步骤包括形成具2x1重组之表 面。6.根据申请专利范围第1项之制造半导体结构 之方法,其中形成界面步骤包括在超高真空系统中 形成界面。7.根据申请专利范围第1项之制造半导 体结构之方法,其中形成界面步骤包括在化学蒸气 沈积系统中形成界面。8.根据申请专利范围第1项 之制造半导体结构之方法,其中形成界面步骤包括 在物理蒸气沈积系统中形成界面。9.根据申请专 利范围第1项之制造半导体结构之方法,其中形成 界面步骤包含形成包含矽、氮、氧、与硷土金属 之单原子层。10.根据申请专利范围第1项之制造半 导体结构之方法,其中形成界面步骤包含步骤: 形成一半单层之硷土金属; 形成一半单层之矽;及 形成单层之氮。11.根据申请专利范围第1项之制造 半导体结构之方法,其中形成界面步骤包含形成一 或更多个氧与氮之混合物之单层之步骤。12.根据 申请专利范围第1项之制造半导体结构之方法,其 中单晶性材料包含氧化物、氮化物、或氧化物与 氮化物之混合物。13.根据申请专利范围第1项之制 造半导体结构之方法,其中单晶性材料包含一或更 多层之氧化物、氮化物、或氧化物与氮化物之混 合物。14.根据申请专利范围第1项之制造半导体结 构之方法,其中单晶性材料包含硷土金属氧化物。 15.根据申请专利范围第1项之制造半导体结构之方 法,其中单晶性材料包含钙钛矿。16.根据申请专利 范围第1项之制造半导体结构之方法,其中形成界 面步骤包含形成包含矽、氮、与硷土金属之单原 子层。17.根据申请专利范围第16项之制造半导体 结构之方法,其中硷土金属选自钡与锶。18.一种制 造半导体结构之方法,其包含步骤: 提供具有表面之矽基材; 在矽基材之表面上形成氮化矽、氧化矽、或氮化 矽与氧化矽之混合物之一; 在氮化矽、氧化矽、或氮化矽与氧化矽之混合物 上提供硷土金属;及 将半导体结构加热以形成包含相邻矽基材表面之 单原子层之界面。19.根据申请专利范围第18项之 制造半导体结构之方法,其中加热步骤包括形成具 有2x1重组之界面。20.根据申请专利范围第18项之 制造半导体结构之方法,其中提供硷土金属及将半 导体结构加热之步骤在超高真空系统中完成。21. 根据申请专利范围第18项之制造半导体结构之方 法,其中提供硷土金属及将半导体结构加热之步骤 在化学蒸气沈积系统中完成。22.根据申请专利范 围第18项之制造半导体结构之方法,其中提供硷土 金属及将半导体结构加热之步骤在物理蒸气沈积 系统中完成。23.根据申请专利范围第18项之制造 半导体结构之方法,其中加热步骤包括形成具有矽 、氮、氧、与硷土金属之单原子层之界面。24.根 据申请专利范围第18项之制造半导体结构之方法, 其中加热步骤包括形成界面步骤,其包含步骤; 形成一半单层之硷土金属; 形成一半单层之矽;及 形成单层之氮。25.根据申请专利范围第18项之制 造半导体结构之方法,其中加热步骤包括形成界面 步骤,其包含步骤: 形成一半单层之硷土金属; 形成一半单层之矽;及 形成单层之氮与氧。26.根据申请专利范围第18项 之制造半导体结构之方法,其中加热步骤包括形成 一或更多个单层之氧与氮之混合物。27.根据申请 专利范围第18项之制造半导体结构之方法,其中加 热步骤包括形成其有矽、氮、与硷土金属之单原 子层之界面。28.根据申请专利范围第27项之制造 半导体结构之方法,其中硷土金属选自钡与锶。29. 一种制造半导体结构之方法,其包含步骤: 提供具有表面之矽基材; 在矽基材之表面上提供硷土金属;及 提供矽与氮以与矽基材表面形成包含单原子界面 之界面。30.根据申请专利范围第29项之制造半导 体结构之方法,提供矽与氮以形成界面之步骤亦包 括提供氧。31.根据申请专利范围第29项之制造半 导体结构之方法,其中提供硷土金属及提供矽与氮 之步骤在超高真空系统中完成。32.根据申请专利 范围第29项之制造半导体结构之方法,其中提供硷 土金属及提供矽与氮之步骤在化学蒸气沈积系统 中完成。33.根据申请专利范围第29项之制造半导 体结构之方法,其中提供硷土金属及提供矽与氮之 步骤在物理蒸气沈积系统中完成。34.根据申请专 利范围第29项之制造半导体结构之方法,其中提供 矽与氮之步骤包含步骤: 形成一半单层之硷土金属; 形成一半单层之矽;及 形成单层之氮。35.根据申请专利范围第29项之制 造半导体结构之方法,其中形成界面步骤包含形成 一或更多个单层之氧与氮之混合物之步骤。36.根 据申请专利范围第29项之制造半导体结构之方法, 其中提供矽与氮步骤包含形成矽、氮、与硷土金 属之单原子层。37.根据申请专利范围第36项之制 造半导体结构之方法,其中硷土金属选自钡与锶。 38.根据申请专利范围第29项之制造半导体结构之 方法,其中提供矽与氮步骤包含形成具有2xl重组之 界面。39.根据申请专利范围第30项之制造半导体 结构之方法,其中提供矽与氮步骤组合步骤: 形成一半单层之硷土金属; 形成一半单层之矽;及 形成单层之氮与氧。40.根据申请专利范围第8项之 制造半导体结构之方法,其中加热步骤包括形成具 有2x1重组之界面。图式简单说明: 第一图-第二图描述其上具有依照本发明形成之界 面之清洁半导体基材之横切面图; 第三图-第六图描述其上具有依照本发明由氮化矽 层形成之界面之半导体基材之横切面图;及 第七图-第八图描述依照本发明在第一图-第六图 描述之结构上形成之硷土金属氮化物层氮化物层 之横切面图。 第九图-第十二图描述依照本发明在第一图-第八 图之结构上形成之钙钛矿之横切面图。 第十三图描述依照本发明之第十二图之层的具体 实施例之原子结构之侧视图。 第十四图描述界面沿第十三图之视线AA之上视图 。 第十五图描述沿第十三图之视线AA之上视图,其包 括界面与基材之相邻原子层。
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