热处理温度对Hf_0.5Zr_0.5O₂薄膜结构和性能的影响

作者：许亦琳; 辛天骄; 郑赟喆; 高兆猛; 郑勇辉; 成岩

来源：功能材料与器件学报, 2022, 28(02): 109-114.

DOI：10.20027/j.gncq.2022.0021

• 铪基铁电薄膜
• 退火温度
• 电滞回线
• 正交铁电相

新型氧化铪基铁电薄膜由于其优越的极化特性、良好的尺寸微缩性以及与新型CMOS工艺的高度兼容性，成为了近年来的研究热点。采用原子层沉积方法（ALD）制备的Hf0.5Zr0.5O2（HZO）薄膜，经过快速热处理（RTP）,在上下电极的应力作用下会产生铁电性。本文研究了不同热处理温度对HZO薄膜结构和性能的影响，内容包括：沉积态的HZO薄膜为非晶态，经过快速热处理后，薄膜晶化；对比快速热处理温度为500℃和600℃的电容结构器件单元性能，发现600℃退火后HZO铁电器件的剩余极化更大，矫顽电场更大；对500℃和600℃热处理的器件截面进行结构分析，发现500℃热处理后会有四方相和正交相出现，热处理温度600℃时出现单斜相和正交相。

• 单位
  华东师范大学