HfTiON栅极介电金属氧化物半导体电容器的界面控制和优化对成分的依赖性

通过光谱椭偏仪(SE),X射线光电子能谱仪(XPS)和电学测量研究了通过溅射生长的HfTiON / Si的界面控制,能带排列和电学性质对成分的依赖性。 XPS的分析已经证实,无论组成比如何,都不可避免地形成了由硅酸盐和SiO(x)组成的界面层。 同时,随着Ti组成的增加,已经检测到HfTiON膜的带隙减小和不对称带取向。 为了满足势垒高度超过1 eV的高k电介质的要求,需要仔细优化掺入组成比。 结果,具有优化的Hf:Ti = 1:1组成比的HfTiON栅极介电MOS电容器已实现了改善的CV特性和降低的漏电流,这可以归因于氧相关陷阱的减少以及所获得的接近相对于Si的对称带对齐。