低温微波技术在栅介质中的应用研究

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1、指导小组成员万方数据吴东平教授万方数据硕士学位论文目录瞎疽脲f㈣掣．摘要⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯_二二．1：羔⋯⋯⋯I万方数据硕士学位论文目录2．8．1边界条件的一般形式⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．．292．8．2理想介质表面上的边界条件⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯292．8．3理想导体分界面上的场⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯302．9均匀平面波方程⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯302．9．1理想介质中的均匀平面波⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯302．9

2、．2导电媒质中的均匀平面波⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯322．9．3良导体中的均匀平面波⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯一332．10媒质分界面上的平面波反射与投射⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．342．10．1对导电媒质分界面的垂直入射⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯352．10．2对理想导体平面的垂直入射⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯362．10．3对理想介质分界面的垂直入射⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯382．11MOS电容C．V特性的测试原理⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．．4l2．11．2本实验电容测试方法⋯

3、⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯4l2．11．1MOS电容C．V特性⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．．422．11．3测试MOS电容的原理⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．42第三章微波退火对高到金属栅中缺陷修复的研究⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯443．1微波退火设备AXOM．200概述⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯一443．2实验过程⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯463．2．1清洗硅片⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯。463．2．2原子层淀积Hf02薄膜⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯

4、⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯463．2．3微波退火和快速热退火⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯。473．3实验结果讨论⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯483．3．1微波退火对固定电荷的修复⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯。483．3．2微波退火对快界面态的修复⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．．503．3．3微波退火对慢界面态的修复⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯513．3．4微波退火对电荷陷阱的修复⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯523．4本章小结⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．53第四章一种

5、先栅MOS管的制备方法⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．544．1引言⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯544．2制备过程⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯544．3本章小结⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯58第五章总结与展望⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯59参考文献⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯一61硕士阶段取得的学术成果⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．．70万方数据硕士学位论文目录致谢⋯⋯⋯⋯

6、⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯7l3万方数据硕士学位论文摘要微波退火作为一种低热预算的新兴退火方式越来越受到关注。它广泛地应用于研究非晶硅结晶、硅化物形成、杂质激活等方面，并获得了许多有意义的成果。例如，在低温度下退火，杂质会被激活，而且杂质的扩散很小，形成低电阻率的硅化物，实现非晶硅和碳化硅结晶等。由于MOS场效应晶体管栅介质中的缺陷会使其阈值电压发生变化，不利于器件的稳定工作。因此本文研究了低温微波退火在栅介质中的的应用，并以获得的实验数据为基础提出了一种先栅MOS管的制备方法。本文研究了

7、微波退火(MWA)对高科金属栅中缺陷的修复作用。将样品分成六批，它们分别是未退火(Hf02薄膜厚度为l1．9am和23。4nm)、淀积金属Mo前微波退火、淀积金属Mo前快速热退火、淀积金属Mo后微波退火以及淀积金属Mo后快速热退火。在频率为100kHz和lkHz下，对所有Mo／Hf02／Si(100)金属一绝缘体．半导体(Metal—Insulator．Semiconductor简称MIS)结构样品进行C-V特性测试。通过在频率为100kHz下测量的C-V特性曲线提取出平带电压(％)、电压滞回窗口，从而估算出高科金属栅

8、中固定电荷密度、电荷陷阱密度，并用Terman方法计算出快界面态密度。通过研究在频率为1kHz下测量的C-V特性曲线扭结，定性描述高科金属栅中的慢界面态密度。结果表明，微波退火后，固定电荷、电荷陷阱、快界面态和慢界面态得到一定程度的修复。此外，和快速热退火相比，在相似的热预算下，微波退火修复高列金属栅中更多的固定电荷、慢界面态和电