基于高κ复合介质高密度mim电容研究

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1、万方数据复旦大学博士学位论文基于高K复合介质的高密度MIM电容研究姓名：张立锋申请学位级别：博士专业：微电子学与固体电子学指导教师：张卫教授指导小组成员：张卫教授丁士进教授2013年4月2曰万方数据复旦大学博士学位论文目录目录⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．．1摘要⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯IIIAbstract．．．．．．．⋯⋯⋯．⋯⋯．．⋯．．．．．．⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．．⋯⋯⋯⋯⋯．．．⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．．⋯⋯．．V文中使用的主要首字母缩写词⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯VII第一

2、章绪论⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯。l1．1MIM电容概述⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯21．1．1MIM电容在集成电路中的应用情况⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．．21．1．2ITRS对MIM电容的技术要求⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯21．2高K介质材料的选择及其制备方法⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．61．3基于高介电常数的MIM电容的研究现状⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．131．4论文的选题依据和各章内容概要⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．18参考文献⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯19第二章与MIM电容介质薄膜相关的测

3、试原理⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．282．1原子力显微镜(AFM)分析薄膜表面形貌⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．．282．2透射电镜(TEM)分析内层薄膜特性⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．302．3X射线光电子能谱fXPS)分析薄膜组分⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯3l2．4椭偏仪测量薄膜的光学特性⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯33参考文献⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯34第三章反应溅射生长HID2和BZT-HID2介质MIM电容的特性研究⋯⋯⋯．．353．1引言⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．353．2实验方法⋯⋯

4、⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．353．3结果与讨论⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯383．3．1HID2和BZT-Hf02薄膜组分分析⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯383．3．2HID2和BZT-HID2MIM电容的物理特性分析⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯383．3．3HID2和BZT-Hf02MIM电容的电学特性分析⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯393．4本章小结⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯48参考文献⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯48第四章等离子体增强原子层淀积Si02薄膜及其性能研究⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯。5l4．1前言⋯⋯⋯⋯⋯

5、⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯5l4．2实验方法⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯524．2．1PEALD反应原理⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．524．2．2实验步骤⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．．554．3结果与讨论⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．564．3．1ALD淀积Si02薄膜的折射率及淀积速率研究⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯564．3．2ALD淀积Si02薄膜表面形貌的研究⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯604．3．3ALD淀积Si02薄膜的组分分析⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯644．3．4基于AL

6、DSi02薄膜的电学特性研究⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯一734．4本章小结⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯79参考文献⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯79第五章基于原子层淀积HID2、Si02叠层介质的MIM电容特性⋯⋯⋯⋯⋯⋯835．1引言⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯83万方数据复旦大学博士学位论文目录5．2Hf02／Si02／Hf02叠层MIM电容的研究⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．．835．2．1实验方法⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯835．2．2结果与讨论⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯

7、。855．3基于Si02／H幻2／Si02介质MIM电容的研究⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯895．3．1实验方法⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．．895．3．2结果与讨论⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯905．4本章小结⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯93参考文献⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯94第六章全文总结⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯