不同界面层对HfTaON栅介质MOS特性的影响

摘要

采用磁控溅射方法,在Si衬底上制备HfTaON高k栅介质,研究了AlON、HfON、TaON不同界面层对MOS器件电特性的影响。结果表明,HfTaON/AlON叠层栅介质结构由于在AlON界面层附近形成一种Hf-Al-O"熵稳定"的亚稳态结构,且AlON具有较高的结晶温度、与Si接触有好的界面特性等,使制备的MOS器件表现出优良的电性能:低的界面态密度、低的栅极漏电、高的可靠性以及高的等效k值(21.2)。此外,N元素的加入可以抑制Hf和Ta的扩散,有效抑制界面态的产生,并使器件具有优良的抵抗高场应力的能力。