高介电栅介质材料HfO2掺杂后的物理电学特性
来源期刊：功能材料与器件学报2009年第1期
论文作者：赵红生 周阳 常爱民 姚金城 李锋 张东炎 武德起
关键词：高介电栅介质材料; 激光分子束外延; 二氧化铪; High-k gate dielectric; LMBE; HfO2;
摘 要：采用激光分子束外延法(LMBE)在P型Si(100)衬底上沉积了(HfO2)x(Al2O3)Y(NiO)1-x-y,栅介质薄膜,研究了其热稳定性以及阻挡氧扩散的能力.X射线衍射表明在HfO2中掺入Ni和Al元素明显提高了其结晶温度.原子力显微镜测试显示:在N2中退火后薄膜表面是原子级平滑连续的,没有发现针孔.900℃N2中退火后的薄膜在高分辨透射电镜下没有发现硅酸盐界面层.实验结果表明在氧化物薄膜与硅衬底之间引入Ni-Al-O置入层能够防止硅酸盐低介电界面层的生成,这有利于MOS晶体管的进一步尺度缩小.
赵红生1，周阳4，常爱民1，姚金城1，李锋1，张东炎1，武德起1
(1.中国科学院新疆理化技术研究所,乌鲁木齐,830011;
2.中国科学院,北京半导体所,北京,100083;
3.中科院研究生院,北京,100049;
4.河北大学,物理科学与技术学院,保定071002)
摘要:采用激光分子束外延法(LMBE)在P型Si(100)衬底上沉积了(HfO2)x(Al2O3)Y(NiO)1-x-y,栅介质薄膜,研究了其热稳定性以及阻挡氧扩散的能力.X射线衍射表明在HfO2中掺入Ni和Al元素明显提高了其结晶温度.原子力显微镜测试显示:在N2中退火后薄膜表面是原子级平滑连续的,没有发现针孔.900℃N2中退火后的薄膜在高分辨透射电镜下没有发现硅酸盐界面层.实验结果表明在氧化物薄膜与硅衬底之间引入Ni-Al-O置入层能够防止硅酸盐低介电界面层的生成,这有利于MOS晶体管的进一步尺度缩小.
关键词:高介电栅介质材料; 激光分子束外延; 二氧化铪; High-k gate dielectric; LMBE; HfO2;
【全文内容正在添加中】
