纯水基溶胶-凝胶法制备HfO₂纳米超薄膜

李清¹，郭春霞¹，周大雨^1,2,3，曲德舜¹，梁海龙¹

1. 大连理工大学材料科学与工程学院2. 大连理工大学三束材料改性教育部重点实验室3. 电子科技大学电子薄膜与集成器件国家重点实验室

摘 要：微电子工业的发展提出了不断提高集成电路芯片上多种器件电容密度的迫切需求,因此开展厚度<10nm超薄HfO2高-k电介质薄膜的可控制备技术研究具有重要意义。以氯氧化铪、硝酸和双氧水为主要试剂配制了纯水基溶胶前驱体,使用去离子水对溶胶进行适当稀释后,采用旋涂法在经等离子体清洗的硅基片上制备HfO2薄膜。以XRR、AFM以及XPS为主要手段对薄膜样品的厚度、表面形貌以及化学成分进行了分析,结果表明这种新颖的溶胶-凝胶技术可将薄膜的沉积速率控制在每旋涂周期1nm以下,薄膜表面平整致密,成分符合化学计量比。

关键词：纯水基;溶胶-凝胶;HfO2;纳米薄膜;