高k栅介质材料制备技术研究进展

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ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔｄｉｒｅｃｔｉｏｎｏｆＣＭＯＳｔｅｃｈｎｏｌｏｙ．Ｈｏｇｗｔｏｐｒｅｐａｒｅｈｉｇｈ— ｋｇａｔｅｄｉｅｌｅｃｔｉｃｒｆｉｌｍｗｉｔｈｓｔａｂｌｅｃｈｅｍｉｃａｌ
ｏｆＣｈｉｎａ、ＫｅｙＬａｂｏｒａｔｏｒｙｏｆＩｎｓｔｒｕｍｅｎｔａｔｉｏｎＳｃｉｅｎｃｅ＆ＤｙｎａｍｉｃＭｅａｓｕｒｅｍｅｎｔ，
ＭｉｎｉｓｔｒｙｏｆＥｄｕｃａｔｉｏｎ，Ｔａｉｙｕａｎ０３００５１，Ｃｉｎｈａ）
（中北大学电子与计算机科学技术学院仪器科学与动态测试教育部重点实验室，山西太原０３００５１）摘要：随着半导体器件特征尺寸的不断减小，传统ＳｉＯ。栅介质减薄到１ｎｍ以下时会导致栅极漏电流
增大、器件可靠性下降等诸多问题，已无法满足ＣＭＯＳ技术长远发展要求。因此，寻求替代ＳｉＯ。的新型栅介质材料，减少器件的隧穿电流，提升可靠性成为ＣＭＯＳ技术的发展方向。如何制备化学性质稳定、性能优异的栅介质薄膜成为高ｋ栅介质材料亟待解决的问题。论述了理想高ｋ栅介质材料的基本要求，重点介绍了高ｋ栅介质材料制备技术的研究进展，并分析指出了高ｋ栅介质材料制备技术的未来发
ｈｉｇｈ．ｋｇａｔｅｄｉｅｌｅｃｔｒｉｃｍａｔｅｒｉａｌ
ＬＩＵＢｉｎｇ，ＭＵＪｉ — ｌｉａｎｇ，ＣＨＥＮＤｏｎｇ — ｈｏｎｇ，ＣＨＯＵＸｉｕ－ｊｉａｎ，ＧＵＯＴａｏ，ＸＩＯＮＧＪｉ－ｊｕｎ
ｔｕｎｎｅｌｌｉｎｇｃｕｒｒｅｎｔａｎｄｅｎｈａｎｃｅｔｈｅｒｅｌｉａｂｉｌｉｔｙｏｆｔｈｅｄｅｖｉｃｅ，ｔｏｒｅｐｌａｃｅＳｉＯ２ａｒｅｎｅｅｄｅｄｔｏｂｅｆｏｕｎｄａｓｔｈｅ
Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ａｓｔｈｅｆｅａｔｕｒｅｓｉｚｅｏｆｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒｄｅｖｉｃｅｓｃｏｎｔｉｎｕｅｓｔｏｄｅｃｒｅａｓｅ，ｔｈｅｔｈｉｃｋｎｅｓｓｏｆｔｈｅｔｒａｄｉｔｉｏｎａｌＳｉＯ２
６
传感器与微系统（ＴｒａｎｓｄｕｃｅｒａｎｄＭｉｃｒｏｓｙｓｔｅｍＴｅｃｈｎｏｌｏｇｉｅｓ）
２０１３年第３２卷第１２期
高ｋ栅介质ຫໍສະໝຸດ Baidu材料制备技术研究进展
刘冰，穆继亮，陈东红，丑修建，郭涛，熊继军
展趋势。
关键词：高介电常数；栅介质；掺杂；制备技术中图分类号：ＴＮ３０４文献标识码：Ａ文章编号：１０００－９７８７（２０１３）１２－０００６－－０４
Ｒｅｓｅａｒｃｈｐｒｏｇｒｅｓｓｉｎｐｒｅｐａｒａｔｉｏｎｔｅｃｈｎｉｑｕｅｓｏｆ
ｔｈｅｄｅｃｌｉｎｅｏｆｒｅｌｉａｂｉｌｉｔｙｏｆｔｈｅｄｅｖｉｃｅａｎｄｍａｎｙｏｔｈｅｒｐｒｏｂｌｅｍｓ，ＳＯｔｈｅＳｉＯ２ｇａｔｅｄｉｅｌｅｃｔｉｒｃｍａｔｅｉｒａｌｃａｎｎｏｔｂｅａｂｌｅｔｏｓａｔｉｓｆｙｔｈｅｌｏｎｇ — ｔｅｒｍｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔｏｆＣＭＯＳｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ．Ｔｈｅｒｅｆｏｒｅ，ｎｅｗａｌｔｅｒｎａｔｉｖｅｍａｔｅｉｒａｌｓ，ｗｈｉｃｈｃａｎｒｅｄｕｃｅ
（ＣｏｌｌｅｇｅｏｆＥｌｅｃｔｒｏｎｉｃｓａｎｄＣｏｍｐｕｔｅｒＳｃｉｅｎｃｅａｎｄＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，ＮｏｒｔｈＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ
ｇａｔｅｄｉｅｌｅｃｔｒｉｃｍａｔｅｉａｒｌｈａｓｇｒａｄｕａｌｌｙｂｅｅｎｔｈｉｎｎｅｄｔｏ１ｎｍｏｒｌｅｓｓ，ｌｅａｄｉｎｇｔｏｔｈｅｉｎｃｒｅａｓｅｏｆｇａｔｅｌｅａｋａｇｅｃｕｒｒｅｎｔ，