HfO-,2-柵介質(zhì)的表面界面特性研究.pdf_第1頁
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文檔簡介

1、隨著集成電路工藝的不斷發(fā)展，CMOS器件尺寸隨之縮小。尤其是在45nm甚至更小的工藝節(jié)點(diǎn)下，傳統(tǒng)的SiO2柵氧化層介質(zhì)，由于其厚度已減薄至原子尺度范圍，電子的直接隧穿效應(yīng)導(dǎo)致柵介質(zhì)的泄漏電流急劇增大，器件可靠性隨之下降。嚴(yán)重阻礙了器件尺寸按照Moore定律逐漸縮小的趨勢。采用高介電常數(shù)柵介質(zhì)取代傳統(tǒng)的SiO2，已經(jīng)成為克服這些問題的有效方法之一。 本研究用原子層淀積方法在p-Si（100）硅襯底上制備疊柵結(jié)構(gòu)HfO2/SiO2高

2、介電常數(shù)柵介質(zhì)薄膜。采用X射線衍射、X射線反射、原子力顯微鏡、X射線光電子能譜儀以及透射電子顯微鏡等方法，研究了制備的新型高介電常數(shù)柵介質(zhì)的表面界面特性。實(shí)驗(yàn)表明，高k柵介質(zhì)薄膜具有非常優(yōu)異表面一致性和比較理想的化學(xué)穩(wěn)定性。透射電子顯微鏡的結(jié)果顯示HfO2高介電常數(shù)柵介質(zhì)層的厚度為3．0nm，SiO2過渡層的厚度為0．8nm。X射線光電子能譜儀的檢測發(fā)現(xiàn)C、N等外來雜質(zhì)沒有進(jìn)入HfO2薄層形成化合物，且SiO2過渡層具備良好的阻止Hf基

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