Формирование пленок оксида циркония методом реактивного магнетронного распыления

Abstract

Проведены исследования возможности использования аморфных пленок оксида циркония (ZrO2) в качестве high-k диэлектрика для МДП полевых транзисторов. Пленки оксида циркония наносились методом реактивного магнетронного распыления металлической мишени. Установлены зависимости диэлектрической проницаемости, тангенса угла диэлектрических потерь и ширины запрещенной зоны от содержания кислорода в Ar/O2 смеси газов в процессе нанесения пленок оксида циркония. Без нагрева подложек и последующего отжига получены пленки оксида циркония с диэлектрической проницаемостью ε = 9 – 14, тангенсом угла диэлектрических потерь tgφ = 0.05 – 0.09 на частоте 1.0 МГц и шириной оптической запрещенной зоны 5.67 – 5.87 эВ. Оптимум концентрации кислорода в процессе нанесения пленок составляет около 17 %. При данной концентрации кислорода пленки характеризуются сравнительно хорошим значением диэлектрической проницаемости, низким значением tgφ и большой шириной запрещенной зоны.