栅极,高k材料

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1、为了适应公司新战略的发展，保障停车场安保新项目的正常、顺利开展，特制定安保从业人员的业务技能及个人素质的培训计划栅极,高k材料　　高k栅介质材料研究　　黄玲XX7　　摘要　　在传统的MOSFET中，栅介质材料大部分采用二氧化硅，因为SiO2具有良好的绝缘性能及稳定的二氧化硅—硅衬底界面。然而对于纳米线宽的集成电路，需要高介电常数的栅极介质材料代替二氧化硅以保持优良的漏电性能。这些栅极候选材料必须有较高的介电常数，合适的禁带宽度，与硅衬底间有良好界面和高热稳定性。此外，其制备加工技术最好能与现行的硅集成电路工艺相兼容。　　关键字：高介电常数；M

2、OSFET；　　1.引言目的-通过该培训员工可对保安行业有初步了解，并感受到安保行业的发展的巨大潜力，可提升其的专业水平，并确保其在这个行业的安全感。为了适应公司新战略的发展，保障停车场安保新项目的正常、顺利开展，特制定安保从业人员的业务技能及个人素质的培训计划栅极,高k材料　　高k栅介质材料研究　　黄玲XX7　　摘要　　在传统的MOSFET中，栅介质材料大部分采用二氧化硅，因为SiO2具有良好的绝缘性能及稳定的二氧化硅—硅衬底界面。然而对于纳米线宽的集成电路，需要高介电常数的栅极介质材料代替二氧化硅以保持优良的漏电性能。这些栅极候选材料必须

3、有较高的介电常数，合适的禁带宽度，与硅衬底间有良好界面和高热稳定性。此外，其制备加工技术最好能与现行的硅集成电路工艺相兼容。　　关键字：高介电常数；MOSFET；　　1.引言目的-通过该培训员工可对保安行业有初步了解，并感受到安保行业的发展的巨大潜力，可提升其的专业水平，并确保其在这个行业的安全感。为了适应公司新战略的发展，保障停车场安保新项目的正常、顺利开展，特制定安保从业人员的业务技能及个人素质的培训计划　　过去的几十年中，SiO2容易在硅表面氧化生长，工艺简，单热稳定性好，作为栅介质材料，是一种非常重要的绝缘材料。但随着集成电路规模的不

4、断增大，需要减小器件的特征尺寸。对于给定的电压，增加电容量有两种途径:一种是减小栅绝缘层的厚度，一种是增加绝缘层的介电常数。对于SiO2来说，由于其介电常数较小，只有3.9，当超大规模集成电路的特征尺寸小于0.1μm时，SiO2绝缘层的厚度必须小于2nm，这时，无法控制漏电流密度。而且，当SiO2薄膜的厚度小于7nm时，很难控制这么薄SiO2薄膜的针孔密度。另外SiO2难以扩散一些电极掺杂物，比如硼。薄氧化层带来的另一个问题是，因为反型层量子化和多晶硅栅耗尽效应的存在，使等效电容减小，导致跨导下降。因此，有必要研究一种高介质材料来代替传统的S

5、iO2。　　传统晶体管结构的瓶颈及转变方向　　进入21世纪以来集成电路线宽进一步缩小，SiO2栅介质层厚度成为首个进入原子尺度的关键参数，由公式　　C=ε*ε0*A/Tox，　　为了保证CMOS晶体管的功能特性，增大C，最直接的做法是降低二氧化硅的厚度Tox，然而当Tox很小时会产生以下问题:　　漏电流增加，使MOSFET功耗增加。杂质扩散更容易通过SiO2栅介质薄膜，从栅极扩散到衬底，影响MOSFET参数，如阈值电压因为反型层量子化和多晶硅栅耗尽效应的存在，使等效电容减小，导致跨导下降。当SiO2栅介质薄膜做到很薄时，难以控制SiO2薄膜的

6、针孔密度。制作如此薄的SiO2栅介质在工艺上很难做到。　　于是，在不能再减小Tox的情况下，研究方向转为增大ε，由于SiO2介电常目的-通过该培训员工可对保安行业有初步了解，并感受到安保行业的发展的巨大潜力，可提升其的专业水平，并确保其在这个行业的安全感。为了适应公司新战略的发展，保障停车场安保新项目的正常、顺利开展，特制定安保从业人员的业务技能及个人素质的培训计划　　数较小，只有，可以找到很多介电常数高于的材料，但在性能和工艺方面的限制，科学家们还在寻找最合适的代替SiO2材料。　　高k栅介质材料要求　　高k栅介质材料要求不仅仅是要求栅介质

7、的介电常数要大，在工艺制作和性能方面有其他更多的要求，其要求大致如表1[1]所列：　　SiO2栅介质薄膜表1新型高k材料必须具备的性质　　项目期望值和要求　　介电常数　　栅极电容　　栅极漏电流>10，但也不能太高，20左右为宜>30fF/Lm2度要高　　工艺兼容性与CMOS工艺兼容　　所谓highk，是相对于SiO2来说的，只要比SiO2介电常数高的都成为highk。从表中我们可以看出，对于highk材料的介电常数的要求，理论上，为了使得C越大，介电常数越大越好，但电致伸缩应变近似的和介电常数平方成正比，介电常数不宜太高，取20左右。目的-通

8、过该培训员工可对保安行业有初步了解，并感受到安保行业的发展的巨大潜力，可提升其的专业水平，并确保其在这个行业的安全感。为了适应公司新战略的发展，保障停车场安保新项目