高k HfO2栅介质淀积后退火工艺研究

• 作者: 刘倩倩 张静 杨红 闫江 魏淑华
• 来源期刊: 半导体技术
• 学科: 工学
• 关键词: HfO2 淀积后退火(PDA) C-V特性 等效氧化层厚度 平带电压 栅极泄漏电流
• 年，卷（期）: 2018,（4）
• 所属期刊栏目: 半导体制造技术
• 页码范围: 285-290
• 页数: 6页
• 分类号: TN305
• 语种: 中文
• DOI: 10.13290/j.cnki.bdtjs.2018.04.008

摘要

研究了淀积后退火(PDA)工艺(包括退火环境和退火温度)对高介电常数(k)HfO2栅介质MOS电容(MOSCAP)电学特性的影响.通过对比O2和N2环境中,不同退火温度下的HfO2栅介质MOSCAP的C-V曲线发现,高kHfO2栅介质在N2环境中退火时具有更大的工艺窗口.通过对HfO2栅介质MOSCAP的等效氧化层厚度(dEOT)、平带电压(Vfb)和栅极泄漏电流(Ig)等参数进一步分析发现,与O2环境相比,高kHfO2栅介质在N2环境中PDA处理时dEOT和Ig更小、Vfb相差不大,更适合纳米器件的进一步微缩.HfO2栅介质PDA处理的最佳工艺条件是在N2环境中600℃下进行.该优化条件下高kHfO2栅介质MOSCAP的dEOT=0.75 nm,Vnb=0.37 V,Ig=0.27 A/cm2,满足14或16 nm技术节点对HfO2栅介质的要求.

作者信息

序号	姓名	单位	发文数	被引次数	H指数	G指数
1	杨红	中国科学院微电子研究所	11	159	6.0	11.0
2	魏淑华	北方工业大学电子信息工程学院	16	8	2.0	2.0
3	张静	北方工业大学电子信息工程学院	15	15	2.0	3.0
4	刘倩倩	北方工业大学电子信息工程学院	8	84	4.0	8.0
6	闫江	北方工业大学电子信息工程学院	9	1	1.0	1.0