Methods for sputter deposition of high-k dielectric films

   
   

Methods are disclosed for fabricating transistor gate structures and high-k dielectric layers therefor by sputter deposition, in which nitridation and/or oxidation or other adverse reaction of the semiconductor material is reduced or minimized by reducing the bombardment of the semiconductor body by positively charged reactive ions such as oxygen ions or nitrogen ions during the sputter deposition process. The sputtering operation may be a two-step process in which ionic bombardment of the semiconductor material is minimized in an initial deposition step to form a first layer portion covering the semiconductor body, and the second step completes the desired high-k dielectric layer. Mitigation of unwanted nitridation and/or oxidation or other adverse reaction is achieved through one, some, or all of high sputtering deposition pressure, repulsive wafer biasing, increased wafer-plasma spacing, low partial pressures for reactant gases, and low sputtering powers or power densities.

I metodi sono rilevati per le strutture fabbricanti del cancello del transistore e gli alti-K strati dielettrici per questo da polverizzano il deposito, in cui il nitridation e/o l'ossidazione o l'altra reazione avversa del materiale a semiconduttore è ridotto o minimizzato riducendo il bombardamento del corpo a semiconduttore dagli ioni reattivi positivamente caricati quali gli ioni dell'ossigeno o gli ioni dell'azoto durante il processo di deposito di polverizzazione. Il funzionamento di polverizzazione può essere un processo in due tappe in cui il bombardamento ionico del materiale a semiconduttore è minimizzato ad un punto iniziale di deposito per formare una prima parte di strato che riguarda il corpo a semiconduttore ed il secondo punto completa l'alto-K strato dielettrico voluto. Il mitigation del nitridation e/o dell'ossidazione indesiderabili o l'altra reazione avversa è realizzato con una, alcune, o tutte le alta pressione di deposito di polverizzazione, cialda repulsive che influenzano, gioco aumentato del cialda-plasma, pressioni parziali basse per i gas del reattivo ed alimentazioni di polverizzazione di livello basso o densità di alimentazione.

 
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