新型化环丁 hafnium前体用于原子层沉积高性能HfO₂薄膜薄膜

科学领域:

• 材料科学 材料科学 材料科学
• 固态物理 固态物理
• 纳米技术 纳米技术

背景情况:

• 高压电常数 (high-k) 材料对于现代半导体设备至关重要,包括晶体管和金属绝缘体-金属 (MIM) 电容器.
• 沉积高k材料的挑战包括实现最佳结晶性和防止界面层形成,从而降低设备性能.

研究的目的:

• 开发一种用于原子层沉积 (ALD) 的新型 hafnium (Hf) 前体,以克服沉积挑战.
• 为了评估使用新前体沉积的HfO2的薄膜特性和设备性能.

主要方法:

• 合成了一种新的Hf前体,IHf,具有联体.
• 使用IHf前体的HfO2薄膜的原子层沉积 (ALD).
• 在MIM电容器中描述薄膜晶度,接口层和电气性能 (电容,泄漏电流).

主要成果:

• 与传统的前体相比,IHf前体表现出增强的热稳定性和反应性.
• ALD HfO2 薄膜显示出出色的结晶性,并抑制了界面层的形成.
• 用IHf沉积的HfO2制造的MIM电容器表现出更好的电容密度和显著减少的泄漏电流.

结论:

• 新的IHf前体有效通过ALD.沉积高质量的HfO2薄膜.
• 基于IHf的ALD HfO2为MIM电容器提供了卓越的性能,达到1.73纳米的等效氧化物厚度,泄漏率低.
• IHf代表了先进电子设备制造的有前途的前体,使下一代半导体技术成为可能.