徐永貴老師在《半導體技術》發表不同退火氛圍對TiN/HfO2/SiO2/Si 結構電荷分布的影響論文

發布時間：2021-07-22

物理與光電工程學院徐永貴在快速熱退火調制MOS器件性能機理方面取得重要進展，相關研究成果以“不同退火氛圍對TiN/HfO₂/SiO₂/Si 結構電荷分布的影響”為題發表于半導體技術（DOI：10.13290/j.cnki.bdtjs.2021.01.010）。

熱退火技術是集成電路制造過程中用來改善材料性能的重要手段，系統分析了兩種不同的退火條件( 氨氣氛圍和氧氣氛圍) 對TiN/HfO₂/SiO₂/Si 結構中電荷分布的影響，給出了不同退火條件下SiO₂/Si 和HfO₂/SiO₂界面的界面電荷密度、HfO₂的體電荷密度以及HfO₂ /SiO₂界面的界面偶極子的數值。研究結果表明，在氨氣和氧氣氛圍中退火會使HfO₂/SiO₂界面的界面電荷密度減小、界面偶極子增加，而SiO₂/Si 界面的界面電荷密度幾乎不受退火影響。最后研究了不同退火氛圍對電容平帶電壓的影響，發現兩種不同的退火條件都會導致TiN/HfO₂/ SiO₂/Si 電容結構平帶電壓的正向漂移，基于退火對其電荷分布的影響研究，此正向漂移主要來源于退火導致的HfO₂/SiO₂界面的界面偶極子的增加。