藉由不同的熱處理界面層上覆蓋氧化鉿鋯高介電材料改善鍺金氧半電晶體的電性研究

Improved Electrical Characteristics of Ge MOSFETs with ZrHfO Stacks by DifferentAnnealing Methods

阮敦寶 ； 張廖貴術 ； 李彥霖 ； 李震謙 ； 陳廷鈞 ； 揚孟穎 ； 蔡尚甫 ； 許奕文 ； 黃晉修

《國家奈米元件實驗室奈米通訊》 24卷1期 (2017/03) Pp. 29-33

摘要

本研究中在介面GeO_2 與介電層中間沉積一層鉿薄膜緩衝層，接著選擇上層為氮氧化鉿(HfON)下層為二氧化鋯(ZrO_2) 結構做為介電層，在最後的熱處理比較燒結、微波退火、雷射退火等機制。期望能在不同的熱處理機制下改善介面並且提升載子遷移率和提高驅動電流及速度等電特性，實驗結果可以發現，經由雷射退火的電晶體在驅動電流的表現都比燒結以及微波退火來的優秀，但經由微波退火處理有較好的接面特性，可以明顯壓低關閉電流。最後，從可靠度分析的比較可以看到，微波退火的表現優於燒結以及雷射退火，而燒結又略優於雷射退火。

關鍵字

介面層 ； 鍺電晶體 ； 鉿 ； 鋯 ； 雷射退火 ； 微波退火

並列摘要

Ultralow equivalent oxide thickness and excellent electric characteristics in Ge MOS devices are achieved by laser rapid-thermal-annealing in this work. Device with low-temperature-microwave- annealing demonstrates the lowest interface trap density and stress-induced leakage current. Moreover, device with microwave-annealing has the Gm(max) degradation and stress-induced voltage shift.

並列關鍵字

Interfacial Layer ； Ge MOSFET ； Hf ； Zr ； Laser rapid-thermal-annealing ； Microwave-annealing