| 作者简介 | 第1-4页 |
| 摘要 | 第4-6页 |
| Abstract | 第6-11页 |
| 第一章 绪论 | 第11-23页 |
| ·研究背景及意义 | 第11-16页 |
| ·大规模集成电路发展及可靠性概述 | 第11-13页 |
| ·栅氧化层的可靠性 | 第13-14页 |
| ·氧化层的隧穿电流对器件可靠性的影响 | 第14-16页 |
| ·高介电常数栅介质的特性 | 第16-19页 |
| ·与Si的热稳定性 | 第17页 |
| ·介质材料的带隙与介电常数的关系 | 第17-18页 |
| ·界面特性 | 第18-19页 |
| ·国内外研究状况 | 第19-20页 |
| ·本文的主要研究工作与内容安排 | 第20-23页 |
| 第二章 高k薄膜制备方法及其生长机理 | 第23-43页 |
| ·高k介质的制备方法 | 第23-25页 |
| ·化学气相沉积 | 第23-24页 |
| ·物理气相沉积 | 第24页 |
| ·原子层淀积 | 第24-25页 |
| ·ALD生长原理 | 第25-30页 |
| ·ALD基本特点 | 第25-26页 |
| ·ALD生长前体化学性质 | 第26-29页 |
| ·ALD 反应腔 | 第29-30页 |
| ·ALD表面化学 | 第30-41页 |
| ·自反应的条件 | 第30-32页 |
| ·吸附动力学 | 第32-35页 |
| ·化学吸附机制 | 第35-36页 |
| ·引起饱和式反应的因素 | 第36-37页 |
| ·每个循环的亚单层生长 | 第37-38页 |
| ·工艺对GPC的影响 | 第38-40页 |
| ·生长模式 | 第40-41页 |
| ·本章小结 | 第41-43页 |
| 第三章 原子层淀积高k薄膜工艺研究 | 第43-67页 |
| ·ALD设备及淀积工艺介绍 | 第43-46页 |
| ·实验设备简介 | 第43-44页 |
| ·ALD淀积工艺流程 | 第44-45页 |
| ·ALD薄膜淀积中的主要工艺参数 | 第45-46页 |
| ·生长速率和生长循环数的关系 | 第46-48页 |
| ·Pulse Time和Purge Time对高k薄膜生长的影响 | 第48-52页 |
| ·Pulse Time对高k薄膜生长的影响 | 第49-50页 |
| ·Purge Time对高k薄膜生长的影响 | 第50-52页 |
| ·生长温度对ALD淀积高k薄膜的影响 | 第52-57页 |
| ·生长温度对ALD淀积HfO_2的影响 | 第52-55页 |
| ·生长温度对ALD淀积Al2O_3的影响 | 第55-57页 |
| ·H2O和O_3淀积HfO_2薄膜特性对比与分析 | 第57-63页 |
| ·薄膜组分分析 | 第57-60页 |
| ·C-V特性分析 | 第60-63页 |
| ·预处理对平带电压的调制作用 | 第63-66页 |
| ·本章小结 | 第66-67页 |
| 第四章 高k栅介质能带结构研究 | 第67-83页 |
| ·椭偏对高k介质禁带宽度的测量 | 第67-73页 |
| ·椭偏及其测试原理 | 第67-69页 |
| ·实验结果与分析 | 第69-73页 |
| ·高k栅价带差(VBO)和导带差(CBO)的研究 | 第73-80页 |
| ·HfO_2/SiO_2/Si叠栅结构的能带分析 | 第74-77页 |
| ·退火对HfO_2/SiO_2/Si叠栅结构能带的影响 | 第77-79页 |
| ·Al2O_3/SiO_2/Si叠栅结构的能带分析 | 第79-80页 |
| ·本章小结 | 第80-83页 |
| 第五章 高k栅介质器件电学特性研究 | 第83-103页 |
| ·高k栅介质器件栅极I-V特性分析 | 第83-90页 |
| ·高k栅介质中的主要漏电机制 | 第83-87页 |
| ·高k栅MOS器件的漏电特性分析 | 第87-90页 |
| ·高k栅介质器件频率色散效应研究 | 第90-94页 |
| ·常规的C-V测量 | 第91-92页 |
| ·四元件等效电路模型 | 第92-93页 |
| ·模型的实验验证及参数的提取 | 第93-94页 |
| ·HfO_2应变硅MOS器件特性研究 | 第94-99页 |
| ·样品制备 | 第95页 |
| ·退火对HfO_2应变硅 MOS器件栅极I-V特性的影响 | 第95-97页 |
| ·应制漏电(SILC)对HfO_2应变硅 MOS器件栅极I-V特性的影响 | 第97-99页 |
| ·HfO_2应变SiGe MOS器件的特性研究 | 第99-101页 |
| ·样品制备 | 第99页 |
| ·退火对HfO_2应变SiGe MOS器件栅极I-V特性的影响 | 第99-100页 |
| ·SILC对HfO_2应变SiGe MOS器件栅极I-V特性的影响 | 第100-101页 |
| ·本章小结 | 第101-103页 |
| 第六章 电子在高k栅介质中的高场输运模型 | 第103-129页 |
| ·高k栅介质电子高场输运研究的必要性 | 第103-105页 |
| ·高场输运研究出发点 | 第103页 |
| ·SiO_2中高场电子输运研究回顾 | 第103-105页 |
| ·高k栅介质的中高场电子输运研究 | 第105页 |
| ·蒙特卡罗基本原理 | 第105-122页 |
| ·输运方法概述 | 第105-109页 |
| ·蒙特卡罗方法基本原理 | 第109-119页 |
| ·HfO_2电子声子散射模型 | 第119-122页 |
| ·结果与讨论 | 第122-127页 |
| ·本章小结 | 第127-129页 |
| 第七章 结束语 | 第129-133页 |
| ·结论 | 第129-131页 |
| ·展望 | 第131-133页 |
| 致谢 | 第133-135页 |
| 参考文献 | 第135-152页 |
| 攻读博士学位期间的研究成果 | 第152-154页 |
