小尺寸HfTiO/TaON/GeON堆栈高k栅介质GeOI基MOSFET研究

项目名称： 小尺寸HfTiO/TaON/GeON堆栈高k栅介质GeOI基MOSFET研究

项目编号： No.61274112

项目类型： 面上项目

立项/批准年度： 2013

项目学科： 无线电电子学、电信技术

项目作者： 徐静平

作者单位： 华中科技大学

项目金额： 80万元

中文摘要： 研究低漏电高性能小尺寸新型超薄HfTiO/TaON/GeON堆栈高k栅介质GeOI基MOSFET的核心制备技术。从界面工程、栅极漏电和等效氧化物厚度等问题入手，重点研究TaON/GeON双界面层的制备技术和淀积后退火技术，并对HfTiO/TaON/GeON堆栈栅介质的制备工艺进行研究，以期获得高质量的TaON/GeON/GeOI 界面，同时利用较厚的HfTiO层有效减小栅极漏电。将研究湿表面热氮化工艺和磁控溅射法制备上述堆栈栅介质的最佳工艺条件和最佳淀积后湿N2退火工艺，研制出相应的GeOI基MOSFET原型样品。由于HfTiO/TaON/GeON堆栈栅介质的使用，不仅能减小栅极漏电，而且能全面改善器件的界面特性，减小界面态和固定电荷密度，提高沟道载流子迁移率及器件栅控能力。这一研究工作的实施，将对我国微电子工业赶超国际先进水平及超深亚微米GeOI集成电路的研发产生重要影响，应用前景广阔。

中文关键词： MOSFET；GeOI；界面工程；迁移率；栅极漏电流

英文摘要： The key technologies of small-scalled GeOI-based MOSFET with low gate leakage current and high performances are studied by using an ultra-thin HfTiO/TaON/GeON stack high k gate dielectric. A dual interlayer of TaON/GeON is proposed to obtain excellent interface quality. The HfTiO high k gate dielectric is in-situ deposited by co-sputterting method, thus decreasing the gate leakage current. The surface natridation, deposition of high k dielectric and post-deposition annealing are key techologies, and will be optimized in preparation conditions. Based on above work, GeOI MOSFET sample will be fabricated, and excellent electrical properties of the devices are obtained, such as low gate leakage current, small interface state density, low oxide-charge density, enhanced gate control ability and high carrier mobility. The research results will have an important effect on GeOI-based IC industry of our country.

英文关键词： MOSFET；GeOI；interface engineering；mobility；gate leakage current