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OPTIMIZATION OF SPUTTERED ZrO_2 THIN FILMS FOR ALTERNATIVE GATE DIELECTRIC

机译：交替栅介质溅射ZrO_2薄膜的优化。

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Thin ZrO_2 films were deposited on p-type Si (100) wafers by reactive dc magnetron sputtering under various conditions, followed by a high temperature anneal in either oxygen or nitrogen using furnace or RTP. ZrO_2 thin filmes became more dense and had a higher dielectric constant with an increase in deposition powers and annealing temperatures. The interfacial oxide layer between ZrO_2 films and Si substrates grew upon annealing in the O_2 gas ambient, and the total dielectric constant decreased, which is due to the oxidation of Si substrates by the diffusion of oxidizing species from O_2 gas ambient. The CET (Capacitance Equivalent Thickness) decreased upon annealing in the N_2 gas ambient due to the densification of the films, while it increased in O_2 gas ambient due to the growth of interfacial oxide layer.
机译：通过在各种条件下进行反应性直流磁控溅射，在Z型氧化硅（100）晶片上沉积ZrO_2薄膜，然后使用炉子或RTP在氧气或氮气中进行高温退火。随着沉积功率和退火温度的增加，ZrO_2薄膜变得更致密并且具有更高的介电常数。在O_2气体环境中退火后，ZrO_2薄膜与Si衬底之间的界面氧化层增大，总介电常数降低，这是由于氧化物质从O_2气体环境中扩散导致Si衬底的氧化。由于薄膜的致密化，在N_2气体环境中退火时，CET（等效电容厚度）降低，而在O_2气体环境中，由于界面氧化物层的生长，其CET值增加。

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