外延氧化物在High-k材料领域有着重要的应用,特别是钙钛矿型结构的外延氧化物。钙钛矿型结构的外延氧化物具有良好的介电性能、铁电性能、压电性能和铁磁性能,是工业上非常重要的材料。它们被广泛应用于电容器、场效应晶体管、存储器、传感器、微波器件、光电器件等领...
按照这一想法采取的第一个步骤是大约在130nm工艺节点前后,人们引人了氮来形成氮氧化物( oxynitride)栅介质,称为氮氧化硅(SiON), 它能提供的K值为4.1-4.2。高K介质于 2007年开始进入商品制造,首先就是 Intel 45 nm工艺采用的基于铪(hafnium)的材料。氧化铪(Hafilium oxide, 即HfO2 )的k=20 。 有效氧化物...
High-K材料的应用 由于先进制程尺寸日益减小,使得在面积不变下可以放入更多的晶体管,以提高集成度,而器件尺寸的等比例缩小同时体现在水平方向上更短的栅极长度和垂直方向上更浅的源漏,更薄的栅极和栅氧化物。 随着栅氧化物厚度的不断减小,为了抑制短沟道效应,必须减小EOT(栅介质等效氧化层厚度),EOT即high-k介质和...
高K(介电常数)氧化物。例如TiO2 ZrO2 HfO2...顾名思义，具有高介电常数的材料么，可用作MOS的栅极...
MOS晶体管要求高栅电容以吸引电荷至沟道，这要求栅介质非常薄，如65nm工艺中的SiO2仅4个原子层厚。厚度小于此值会导致泄漏增加，无法按比例缩小。为解决此问题，人们引入氮形成氮氧化物栅介质，称为SiON，提供较高的介电常数k值。高K介质自2007年起进入商品制造，Intel 45nm工艺采用铪材料，其k值达20，...
High-K高介电前驱体主要应用于制造高性能、高可靠性的半导体器件,如动态随机存取存储器(DRAM)和微处理器等。在DRAM中,High-K材料可以作为电容器的介电层,提高电容器的存储容量和稳定性;在微处理器中,High-K材料可以作为栅极氧化物,提高晶体管的开关...
High-K绝缘层的等效氧化物厚度（EOT: equivalent oxide thickness）较薄，因此能有效降低栅极电容，晶体管的关键尺⼨能得到进⼀步的缩⼩，管⼦的驱动能⼒也能得到有效的改善。采⽤High-K绝缘层的晶体管和采⽤硅氧化物绝缘层的晶体管相⽐，在改善沟道载流⼦迁移率⽅⾯稍有不利。在HKMG⼯艺...
最有希望取代SiO2栅介质的高K材料主要有两大类:氮化物和金属氧化物。 1.氮化物 氮化物主要包括Si3N4,SiON等。Si3N4介电常数比SiO2高,作栅介质时漏电流比SiO2小几个数量级,Si3N4和Si的界面状态良好,不存在过渡层。但Si3N4具有难以克服的硬度和脆性,因此Si3N4并非理想的栅介质材料。 超薄SiOxNy可代替SiO2作为栅...
同样明显的是,外围/核心晶体管特性正成为DRAM的瓶颈,在需要快速提高性能的高端产品中尤为如此。因此,需要一种全新的解决方案来克服微缩基于多晶硅栅极/SiON氧化物的晶体管时存在基本限制,并且需要在DRAM中采用高k/金属栅极(HKMG)技术,这促使逻辑晶体管技术实现了最重大的创新。
同样明显的是,外围/核心晶体管特性正成为DRAM的瓶颈,在需要快速提高性能的高端产品中尤为如此。因此,需要一种全新的解决方案来克服微缩基于多晶硅栅极/SiON氧化物的晶体管时存在基本限制,并且需要在DRAM中采用高k/金属栅极(HKMG)技术,这促使逻辑晶体管技术实现了最重大的创新。