PEALD HfO_2栅介质薄膜的界面优化及其特性表征

作者：徐大伟; 程新红; 曹铎; 郑理; 万文艳; 俞跃辉

来源：半导体技术, 2013, (10): 755-759.

• 等离子体预处理
• 等离子体增强原子层沉积(PEALD)
• 氧化铪
• 高介电常数材料
• 界面优化 plasma pre-treatment
• plasma enhanced atomic layer deposition(PEALD)
• HfO2
• high k material
• interface optimization

采用等离子体增强原子层沉积技术在Si衬底上制备了HfO2栅介质薄膜。为了抑制HfO2薄膜与Si衬底间界面层的生长,首先对Si衬底进行了原位的氧等离子体和氨等离子体预处理,高分辨透射电子显微镜被用来表征HfO2薄膜和界面层的厚度及形态。当氧等离子体和氨等离子体的功率分别为75 W和150 W时,界面层的生长得到了有效控制,厚度为0.83 nm,X射线光电子能谱分析表明该界面层主要由具有较高介电常数的HfSiON组成。MIS电容被用来研究HfO2薄膜的电学特性,当HfO2薄膜物理厚度为3 nm时,等效栅氧厚度为1.04 nm,电容回滞大小为35.8 mV。漏电特性曲线显示,在距离平带电压为1 V的...

• 单位
  信息功能材料国家重点实验室; 中国科学院上海微系统与信息技术研究所; 中国科学院大学