ALD沉积HfO2薄膜生长行为及其调控

作者：聂祥龙; 马大衍; 徐可为

来源：稀有金属材料与工程, 2015, 44(11): 2907-2912.

• 高介电质薄膜
• HfO2
• 原子层沉积
• 生长行为

采用原子层沉积(ALD)的方法,选择四二乙基氨基铪(TDEAH)和水作为反应前驱体,在p型(100)单晶硅衬底上制备了HfO2高介电质薄膜。系统研究了前驱体流量、反应气压、反应温度等工艺参数对HfO2薄膜生长质量的影响。通过工艺调控,发现存在两种薄膜生长模式:类CVD(化学气相沉积)生长模式和ALD生长模式。发现薄膜的生长模式主要依赖于制备工艺参量:脉冲参量M和冲洗参量Q,通过优化工艺参数,可实现薄膜生长由类CVD生长模式向ALD生长模式的转变,并获得了0.1 nm/周次的最优薄膜生长速率。同时,薄膜微结构与表面形貌的表征结果表明:薄膜的非晶晶态转变受温度和膜厚两个因素共同控制。

• 单位
  西安交通大学; 金属材料强度国家重点实验室; 西安文理学院