低漏电高性能纳米级叠层氮化高k栅介质MOSFET研究

研究低漏电高性能纳米尺寸MOSFET的核心技术- - 新型超薄氮化HfON/HfO2/HfSiON叠层高-k栅介质的制备方法和技术。从氮分布剖面和界面工程入手，重点研究氮在多晶硅/介质、介质/Si两个界面处的结合技术以及具有类SiO2/Si界面特性的超薄界面层的制备技术，以获得最佳U形氮分布剖面和界面特性的大大改善，同时利用中间较厚的HfO2层有效抑制栅极漏电。将研究反应DC磁控溅射法制备上述栅介质的最佳工艺和条件以及介质的最佳物理和化学结构，研制出相应的MOSFET原型样品。由于U形氮分布剖面和类SiO2/Si的界面特性，MOSFET不仅具有低的栅极漏电，而且可以获得电特性和可靠性的全面改进（界面态、固定电荷及电荷陷阱密度将明显减少，沟道载流子迁移率、电流驱动能力以及阈值电压稳定性将大大提高）。对我国微电子工业赶超国际先进水平及超深亚微米集成电路的研发将产生重要影响，应用前景广阔。