本研究致力于脉冲直流反应磁控溅射氧氮化铪 (HfOxNy) 薄膜的技术和优化。采用田口正交表法优化 HfOxNy 薄膜的制备工艺,以获得具有最佳电气参数的材料。在优化过程中,通过对以氧氮化铪为栅极电介质的 MIS 结构的电气特性监测介电薄膜的参数。还检查了制备的 HfOxNy 层的热稳定性。结果显示,热处理后制备的薄膜的电气参数有所改善。即,我们观察到有益的平带电压 (Vfb) 值、CeV 特性的频率色散消失、有效电荷 (Qeffi/q) 降低以及所检查的 MIS 结构界面陷阱 (Dit) 密度降低。然而,与参考样品相比,介电常数值略低。证明了 HfO x N y 层在高达 800 °C 的温度下具有优异的稳定性。尽管观察到层体中结晶相的显著增加,但未发现电气性能或表面形貌的恶化。本研究的结果使所研究的采用脉冲直流反应磁控溅射制备的 HfO x N y 成为 MIS 结构和器件中栅极电介质的可能候选者。
主要关键词