Browsing by Author "胡詠善"

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    氧化釔摻鋯之堆疊高介電係數介電層應用於MOS電容之特性分析
    (2012) 胡詠善
    當電晶體的尺寸隨著趨勢逐漸微縮，傳統二氧化矽製成的閘極氧化層達到了物理極限，導致漏電流劇增。因此，高介電係數材料取代傳統二氧化矽做為閘極氧化層的文獻陸續被發表。氧化釔是一個有潛力的高介電係數材料，因為氧化釔的高介電係數(12-18)、寬的能隙(5.5 eV)、熱穩定度高，與矽的相容度很高，且跟矽的晶格不匹配的程度較低。不過氧化釔容易與矽產生擴散形成界面層。另外一方面，由於氧化鋯適合做為閘極氧化層的材料，但它的結晶溫度較低，在高溫製程後會容易有結晶的現象。基於上述，本研究選擇氧化釔做為基礎，摻雜鋯至氧化釔中，形成介電層。接著覆蓋一層氮化鋯，藉由氮化鋯的特性，做為一層阻擋層，希望能減少擴散的產生。最後鍍上一層鈦金屬，在不同溫度的快速熱退火之後，量測該電容器的電性與物性。實驗結果顯示摻雜鋯後，會使高介電係數介電層在高溫製程後會有結晶的現象產生，導致薄膜表面較粗糙；覆蓋一層氮化鋯，可以減少擴散現象的發生，但如果氮化鋯的厚度不足，還是會有擴散產生。