制限反応スパッタ法によるゲート絶縁膜用ZrO_2薄膜のアニール効果の検討(薄膜プロセス・材料,一般)
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概要
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SiO_2膜に替わる高誘電率ゲート絶縁膜であるZrO_2薄膜の成長メカニズムについて検討している.これまでにも金属ターゲットを用いて酸化膜を堆積できる「制限反応スパッタ法」により,Si基板上に300℃にてZrO_2を堆積させていたが,この方法では酸素欠損(酸化不十分)による特性劣化が生じるという問題が従来よりあった.そこで,オゾンランプを用いてオゾンを発生させることによって補助酸化による酸素欠損抑制を試みた.その際,50nm製膜では抑制効果が得られたが,その後さらに薄い膜を試みたところ電気特性が膜厚に大きく依存することがわかった.さらに,蓄積容量の低下からオゾンによる酸素欠損抑制の効果も小さくなると考えられたので,新たな改善手段として熱処理の効果を検討してみた.その結果,製膜後にアニール処理を行うことで改善されることが明らかになり,またその際の条件による違いが与える影響についても検討を行った.
- 2009-10-22
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