在ZrO2/TiN电容器中通过原子层沉积来抑制接口层,使用联体工程Zr前体用于可扩展的DRAM
Hyeongjun Kim1, Juan Hong1, Sangyeon Jeong1
1Department of Materials Science and Engineering, Soongsil University, 369 Sangdo-ro, Dongjak-gu, Seoul, 06978, Korea. woong@ssu.ac.kr.
Materials horizons
|December 17, 2025
概括
一种新的前体MePrCp-Zr有效地抑制动态随机存储器 (DRAM) 电容器中的低k接口层. 这种联体工程方法提高了接口度,并改善了先进半导体设备的电气性能.
科学领域:
- 材料科学 材料科学 材料科学
- 半导体设备物理 半导体设备物理
- 化学工程是化学工程的重要组成部分.
背景情况:
- 缩小动态随机存取内存 (DRAM) 需要更薄的电容介电层.
- 在ZrO2介电/TiN电极接口上的接口层降低了电容密度,增加了泄漏电流.
- 控制这些低k接口层对于保持电容性能至关重要.
研究的目的:
- 为了比较两个前体在抑制低k界面层形成方面的有效性.
- 为了研究连接体修饰对接口特性和电性能的影响.
- 展示一种可扩展的方法,用于具有稳定的接口的超薄高k介电材料.
主要方法:
- 对ZrO2沉积的Cp-Zr(NMe2)3 [Cp-Zr]和MePrCp-Zr(NMe2)3 [MePrCp-Zr]前体进行比较.
- 使用TiN和Ru底电极分析界面层形成.
- 评估电气性能,包括相应的氧化物厚度和泄漏电流.
主要成果:
- 在最初的ZrO2生长过程中,MePrCp-Zr前体抑制了TiO (x) 或TiO (x) N (y) 接口层的形成.
- 与Cp-Zr相比,MePrCp-Zr表现出更好的界面度.
- 使用MePrCp-Zr导致相当氧化物厚度减少0.38纳米.
结论:
- 前体的体工程是一种可行的策略,用于控制接口层.
- MePrCp-Zr可以制造具有增强界面稳定性的超薄高k介电材料.
- 这种方法支持开发可靠的电容器,用于下一代DRAM和逻辑技术.
