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公开(公告)号：CN103280431A
公开(公告)日：2013-09-04
申请号：CN201310208992.2
申请日：2013-05-30
Applicant: 南京大学
IPC: H01L21/8247
CPC classification number: C23C16/0281 , C23C16/45525
Abstract: 本发明公开了一种超高密度单层纳米晶存储器的制备方法，先用ALD方法在干净的半导体衬底上生长一层3~10nm厚的高介电隧穿层，形成高介电薄膜；接着将3～8nm粒径可控、单分散好的金属纳米颗粒浸渍涂覆或旋涂在高介电薄膜上，自组装成有序排列的单层纳米颗粒点阵；最后再利用ALD方法在单层纳米颗粒点阵表面覆盖一层10~30nm厚度的高介电材料控制层。本发明利用湿化学法在合成大小可控、单分散性好的金属纳米颗粒方面的优势，通过廉价的浸渍涂覆或旋涂的方法，在ALD沉积的超薄高介电膜层上自组装单层有序金属纳米颗粒点阵，然后再ALD生长一层厚度为10～30纳米的高介电薄膜控制层，实现一种超高密度单层纳米晶存储器的制备。
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公开(公告)号：CN101962758B
公开(公告)日：2013-03-27
申请号：CN201010276921.2
申请日：2010-09-09
Applicant: 南京大学
IPC: C23C16/455 , C23C16/02 , C23C16/06
Abstract: 本发明公开了一种在锗衬底上低温原子层沉积Hf基栅介质薄膜的方法，首先对锗衬底进行清洗、钝化；将钝化好的衬底放入ALD反应室中，温度为140-170℃，以三甲基铝Al(CH3)3和硝酸铪Hf(NO3)4为前躯体，先通入金属源TMA脉冲，接着通入清洗脉冲；再通入金属源Hf(NO3)4脉冲，最后再通入清洗脉冲，即为一个原子层沉积循环周期；根据欲沉积的Hf基栅介质薄膜厚度，重复循环周期，即得到在锗衬底上低温原子层沉积Hf基栅介质薄膜。本发明通过在低温下沉积栅介质氧化物，有效地减少了表面的锗氧化物，防止了Ge的扩散和GeOx的生成，明显地改进了电学性能。
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公开(公告)号：CN101838812B
公开(公告)日：2012-04-25
申请号：CN201010017126.1
申请日：2010-01-07
Applicant: 南京大学
Abstract: 本发明公开了一种清洗钝化Ge衬底表面的方法，首先将锗衬底在丙酮、甲醇中依次超声清洗，然后将锗衬底移到5-20％(重量比)的氢溴酸水溶液中，室温下清洗3-15分钟，接着用高纯氮气吹干，再放入15-50％(重量比)的硫化铵水溶液中，将硫化铵加热到60-80℃，钝化10-20分钟，最后冲洗锗表面并吹干。本发明采用氢溴酸溶液清洗Ge衬底表面，有效地去除了Ge表面的氧化物，然后再采用加热硫化铵溶液钝化Ge衬底表面，形成了稳定的钝化层。之后在钝化过的Ge衬底上沉积氧化铝或者氧化铝/氧化铪纳米叠层或堆栈结构等栅介质薄膜，可以发现明显改进了栅介质薄膜与Ge衬底之间的界面质量，并改善了栅介质薄膜的电学性能。
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公开(公告)号：CN102194685A
公开(公告)日：2011-09-21
申请号：CN201110087697.7
申请日：2011-04-08
Applicant: 南京大学
IPC: H01L21/285 , H01L21/28 , H01L21/336
Abstract: 本发明公开了一种调控Ge衬底与TixAlyO薄膜间能带补偿的方法，首先对锗衬底进行清洗，吹干。接着放入ALD反应室中，沉积以Al2O3为开始层，交替Al2O3和TiO2的沉积循环，且最终沉积的薄膜中Al/Ti的摩尔比率为Al：Ti=1：1.2-4.5；将沉积薄膜后的锗衬底进行退火，即得到成品。本方法中，当Al/Ti的摩尔比率减小时，积累态电容增大；漏电流上升。而且，随着Al/Ti比率增大，Al2O3/TiO2在Ge上的价带和导带补偿以及带隙都会同时增大。这些结果说明：ALDAl2O3/TiO2纳米叠层结构能够有效地调节栅介质与Ge之间的界面质量和能带结构，从而改善MOS器件的工作性能。表明此方法在Ge基MOSFET制备中具有重要的应用前景。
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公开(公告)号：CN102492932B
公开(公告)日：2014-01-08
申请号：CN201110394348.X
申请日：2011-12-02
Applicant: 南京大学
IPC: C23C16/02 , C23C16/44 , H01L21/02 , H01L21/285 , H01L21/336
Abstract: 本发明公开了一种ALD制备GaAs基MOS器件中的原位表面钝化方法，首先清洗GaAs衬底，之后在HCl水溶液中浸泡3～5分钟，接着在(NH4)2S水溶液中浸泡10～40分钟，用氮气吹干GaAs衬底并移入原子层沉积反应室，在原位用金属脉冲清洗GaAs衬底。本发明在S钝化的基础上进一步在反应室原位用金属脉冲钝化砷化镓衬底表面，有效地除掉了表面的砷和镓的氧化物，形成了稳定的界面，防止了氧化物的生成，改进了栅介质薄膜与GaAs衬底之间的界面质量，降低了界面层的厚度，提高界面热稳定性，降低了缺陷电荷和界面态密度，进而明显地改进了ALD后GaAs基MOS器件的电学性能。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN102492932A
公开(公告)日：2012-06-13
申请号：CN201110394348.X
申请日：2011-12-02
Applicant: 南京大学
IPC: C23C16/02 , C23C16/44 , H01L21/02 , H01L21/285 , H01L21/336
Abstract: 本发明公开了一种ALD制备GaAs基MOS器件中的原位表面钝化方法，首先清洗GaAs衬底，之后在HCl水溶液中浸泡3~5分钟，接着在(NH4)2S水溶液中浸泡10~40分钟，用氮气吹干GaAs衬底并移入原子层沉积反应室，在原位用金属脉冲清洗GaAs衬底。本发明在S钝化的基础上进一步在反应室原位用金属脉冲钝化砷化镓衬底表面，有效地除掉了表面的砷和镓的氧化物，形成了稳定的界面，防止了氧化物的生成，改进了栅介质薄膜与GaAs衬底之间的界面质量，降低了界面层的厚度，提高界面热稳定性，降低了缺陷电荷和界面态密度，进而明显地改进了ALD后GaAs基MOS器件的电学性能。
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公开(公告)号：CN101838812A
公开(公告)日：2010-09-22
申请号：CN201010017126.1
申请日：2010-01-07
Applicant: 南京大学
Abstract: 本发明公开了一种清洗钝化Ge衬底表面的方法，首先将锗衬底在丙酮、甲醇中依次超声清洗，然后将锗衬底移到5-20％(重量比)的氢溴酸水溶液中，室温下清洗3-15分钟，接着用高纯氮气吹干，再放入15-50％(重量比)的硫化铵水溶液中，将硫化铵加热到60-80℃，钝化10-20分钟，最后冲洗锗表面并吹干。本发明采用氢溴酸溶液清洗Ge衬底表面，有效地去除了Ge表面的氧化物，然后再采用加热硫化铵溶液钝化Ge衬底表面，形成了稳定的钝化层。之后在钝化过的Ge衬底上沉积氧化铝或者氧化铝/氧化铪纳米叠层或堆栈结构等栅介质薄膜，可以发现明显改进了栅介质薄膜与Ge衬底之间的界面质量，并改善了栅介质薄膜的电学性能。
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公开(公告)号：CN102671894A
公开(公告)日：2012-09-19
申请号：CN201210159230.3
申请日：2012-05-22
Applicant: 南京大学
Abstract: 本发明公开了一种清洗钝化GaAs衬底表面的方法，首先将GaAs衬底用有机溶液处理，除去表面的油污；然后用氢溴酸溶液浸泡GaAs衬底，除去表面的氧化层；接着放入加热到50℃的(NH4)2S溶液中浸泡20－30分钟进行钝化；最后将钝化后的GaAs衬底用去离子水冲洗表面并用高纯氮气吹干。本发明采用绿色环保的氢溴酸溶液清洗去除GaAs衬底表面氧化物，再用硫化铵溶液钝化衬底表面，有效地提高表面平整性，极大改善栅介质薄膜与GaAs衬底间的界面质量，明显改善了GaAs基MOS器件的电学性能。此方法工艺简单，在GaAs基MOSFET器件的制备上具有重要的应用前景。
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公开(公告)号：CN102543751A
公开(公告)日：2012-07-04
申请号：CN201110400661.X
申请日：2011-12-06
Applicant: 南京大学
IPC: H01L21/336 , H01L21/283
Abstract: 本发明公开了一种等效氧化物厚度为亚纳米的Ge基MOS器件的制备方法，1）对Ge衬底进行清洗；2）进行S钝化，3）在Ge衬底表面原位沉积Al2O3薄膜；4）沉积HfO2薄膜；5）放入快速退火炉中退火即得成品。该方法通过原位原子层沉积很薄的氧化铝薄膜，改进了栅介质薄膜与Ge衬底之间的界面质量，明显改善了栅介质薄膜的电学性能，获得了EOT小于1nm和漏电流密度小于2mA/cm2的Ge基MOS器件。
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公开(公告)号：CN102194685B
公开(公告)日：2012-07-25
申请号：CN201110087697.7
申请日：2011-04-08
Applicant: 南京大学
IPC: H01L21/285 , H01L21/28 , H01L21/336
Abstract: 本发明公开了一种调控Ge衬底与TixAlyO薄膜间能带补偿的方法，首先对锗衬底进行清洗，吹干。接着放入ALD反应室中，沉积以Al2O3为开始层，交替Al2O3和TiO2的沉积循环，且最终沉积的薄膜中Al/Ti的摩尔比率为Al：Ti=1：1.2-4.5；将沉积薄膜后的锗衬底进行退火，即得到成品。本方法中，当Al/Ti的摩尔比率减小时，积累态电容增大；漏电流上升。而且，随着Al/Ti比率增大，Al2O3/TiO2在Ge上的价带和导带补偿以及带隙都会同时增大。这些结果说明：ALDAl2O3/TiO2纳米叠层结构能够有效地调节栅介质与Ge之间的界面质量和能带结构，从而改善MOS器件的工作性能。表明此方法在Ge基MOSFET制备中具有重要的应用前景。
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