新型HfO_2栅介质中的频散效应及参数提取方法  

作　　者：刘红侠[1] 匡潜玮[1] 栾苏珍[1] ZHAO Aaron TALLAVARJULA Sai 

机构地区：[1]西安电子科技大学微电子学院,宽禁带半导体材料与器件教育部重点实验室,西安710071 [2]美国应用材料公司

出　　处：《中国科学：信息科学》2010年第6期892-898,共7页Scientia Sinica(Informationis)

基　　金：国家自然科学基金(批准号:60976068);教育部科技创新工程重大项目培育资金(批准号:708083);教育部博士点基金(批准号:200807010010);西安应用材料创新基金(批准号:XA-AM-200701)资助项目

摘　　要：本文研究了原子层化学气相淀积ALCVD(atom layer chemical vapor deposition)方法淀积的HfO2/SiO2/p-SiMOS电容的电特性.高频时,积累电容出现了频率色散现象.针对双频C-V法测量超薄HfO2/SiO2堆栈栅MOS电容中制备工艺和测量设备引入的寄生效应,给出了改进的等效电路模型,消除了频率色散.研究发现,高k介质中存在的缺陷和SiO2/Si处的界面态,使高频C-V特性发生漂移.对禁带中界面态的分布进行归纳,得到C-V曲线形变的规律.研究了形变的C-V曲线与理想C-V特性的偏离,给出了界面态电荷密度的分布,得到了相对于实测C-V曲线的矫正线.通过比较理想C-V曲线和矫正线,提取了平带电压、栅氧化层电荷、SiO2/Si界面的界面态密度等典型的电学参数.

关 键 词：高K栅介质 二氧化铪 频率色散 等效电路模型 双频C-V法 参数提取 

分 类 号：TN386.1[电子电信—物理电子学]