[发明专利]基于Ge衬底的铪基铝酸盐高K金属栅结构及制备方法在审
| 申请号： | 201611032861.3 | 申请日： | 2016-11-16 |
| 公开（公告）号： | CN106783974A | 公开（公告）日： | 2017-05-31 |
| 发明（设计）人： | 刘红侠;汪星;赵璐;冯兴尧;费晨曦;王永特 | 申请（专利权）人： | 西安电子科技大学 |
| 主分类号： | H01L29/423 | 分类号： | H01L29/423;H01L21/28 |
| 代理公司： | 陕西电子工业专利中心61205 | 代理人： | 王品华,朱红星 |
| 地址： | 710071 陕*** | 国省代码： | 陕西;61 |
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| 摘要： | 本发明公开了一种基于Ge衬底的铪基铝酸盐高K金属栅结构及制备方法。主要解决传统氧化铪高K金属栅结构栅氧化层结晶温度低、栅氧化层/衬底界面层厚度大，及栅极金属离子向栅氧化层扩散的问题。该高K金属栅结构自下而上包含Ge衬底(1)、厚度为4‑10nm的铪基铝酸盐高k栅介质薄膜(2)、厚度为2‑3nm的TiN阻挡层(3)、厚度为4‑6nm的Ti氧元素吸附层(4)以及厚度为100‑150nm重金属Pt栅电极(5)，其中，铪基铝酸盐高k栅介质薄膜采用HfAlO3或HfO2/Al2O3叠层结构；本发明的结晶温度高、电学特性和栅氧化层/衬底界面特性好，可用于制造高介电性能的金属氧化物半导体场效应晶体管。 | ||
| 搜索关键词： | 基于 ge 衬底 铪基铝酸盐高 金属 结构 制备 方法 | ||
【主权项】：
一种基于Ge衬底的铪基铝酸盐高K金属栅结构，自下而上包括：Ge衬底(1)、铪基铝酸盐高k栅介质薄膜(2)和重金属Pt栅电极(5)，其特征在于：铪基铝酸盐高k栅介质薄膜(2)与重金属Pt栅电极(5)之间增设有TiN阻挡层(2)和Ti氧元素吸附层(4)；该TiN阻挡层(3)的厚度为2‑4nm，位于铪基铝酸盐高k栅介质薄膜(2)之上，用以阻挡金属Ti及重金属Pt向铪基铝酸盐高k栅介质薄膜扩散；该Ti氧元素吸附层(4)的厚度为3‑6nm，位于TiN阻挡层(3)之上，用以在热退火工艺过程中吸附铪基铝酸盐高k栅介质薄膜与Ge衬底界面处的氧元素。
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