退火对栅介质SrHfON薄膜性能的影响

稀有金属材料与工程, 2012, 41(5): 925-928.

退火对栅介质SrHfON薄膜性能的影响

刘璐 ^1, , 刘正堂 ^2, , 冯丽萍 ^3, , 田浩 ^4, , 刘其军 ^5, , 王雪梅 ^6,

1.西北工业大学凝固技术国家重点实验室,陕西西安710072

2.西北工业大学凝固技术国家重点实验室,陕西西安710072

3.西北工业大学凝固技术国家重点实验室,陕西西安710072

4.西北工业大学凝固技术国家重点实验室,陕西西安710072

5.西北工业大学凝固技术国家重点实验室,陕西西安710072

6.西北工业大学凝固技术国家重点实验室,陕西西安710072

基金项目: 国家自然科学基金(50902110) 西北工业大学基础研究基金(NPU-FFR-W018108)

关键词：栅介质 , SrHfON薄膜 , 射频磁控溅射

Effects of Annealing on the Properties of SrHfON Gate Dielectric Films

采用射频磁控溅射法在Si衬底上制备新型栅介质SrHfON薄膜.采用X射线衍射(XRD)仪、高分辨透射电镜(HRTEM)和X射线光电子谱(XPS)分析退火对SrHfON薄膜的界面形态、薄膜的结构和电学性能的影响.结果表明,SrHfON薄膜经900℃退火后仍保持非晶态,表现出良好的热稳定性.SrHfON薄膜与Si衬底的界面主要由HfSixOy和SiO2组成.以SrHfON薄膜为栅介质的MOS电容结构具有较小的漏电流密度,并且漏电流密度随着退火温度的升高而减小.在外加偏压(Vg)为+1V时样品在沉积态和900℃退火后的漏电流密度分别为4.3× 10-6和1.2×10-7A/cm2.研究表明,SrHfON薄膜是一种很有希望替代SiO2的新型栅介质材料.

参考文献

[1]	Wilka G D;Wallace R M;Anthony J M .[J].Applied Physics,2001,89:5243.
[2]	Chen Yang;Huiqing Fan;Shaojun Qiu et al.[J].Journal of NonCrystalling Solids,2009,355(01):33.
[3]	Mitrovic I Z;Buiu O;Hall S et al.[J].Microelectronics Reliability,2007,47:645.
[4]	Yang Chen;Fan Huiqing;Xi Yingxue et al.[J].Applied Surface Science,2008,254(09):2685.
[5]	Rossel C;Sousa M;Marchiori C .[J].Microelectronic Engineering,2007,84:1869.
[6]	Neumayer D A;Cartier E .[J].Applied Physics,2001,90:1801.
[7]	McCarthy I;Agustin MP;Shamuilia S;Stemmer S;Afanas'ev VV;Campbell SA .Strontium hafnate films deposited by physical vapor deposition[J].Thin Solid Films: An International Journal on the Science and Technology of Thin and Thick Films,2006(4):2527-2530.
[8]	Lupina G;Kozlowski G;Dabrowski J et al.[J].Applied Physics Letters,2008,93:252907.
[9]	许高博,徐秋霞.先进的Hf基高k栅介质研究进展[J].电子器件,2007(04):1194-1199.
[10]	Choi C H;Jeon T S;Clark R et al.[J].IEEE Electron Device Letters,2003,24:215.
[11]	Quevedo-Lopez M A;Krishnan S A;Kirsch P D et al.[J].Applied Physics Letters,2005,87:262902.
[12]	谭婷婷;刘正堂;刘文婷 .[J].中国物理快报(英文版),2008,25(10):3750.
[13]	Gong Youpin;Li Aidong;Zhao Chao et al.[J].Microelectronic Engineering,2010,87:1756.

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