HfO_2系強誘電体スパッタ薄膜の成長時の酸素分圧が電気特性におよぼす影響

摘要

HfO_2基強誘電体薄膜の強誘電相はドーピングや膜厚の効果に加え、適切な量の酸素欠損を導入することによって強誘電相が安定化することが知られている。そのため、スパッタ法を用いて作製された強誘電性 HfO_2の多くは無酸素下で成膜されている。今回スパッタ法において放電ガスに 0.2～13mPa 程度の微量酸素を添加した際の成膜時の酸素分圧が HfO_2系薄膜の結晶構造を精査した結果、酸素分圧が0.26mPa以下においては非晶質が形成し、1.3mPa以上の酸素分圧においては最安定相である単斜晶に結晶することがわかった。本講演では、微量酸素添加がその薄膜の電気特性におよぼす影響を検討した。