一种高介电栅介质结构及其制备方法

摘要

本发明属于半导体集成电路制造工艺技术领域，具体涉及一种高介电栅介质的堆层结构。随着器件尺寸的不断缩小，当栅氧厚度＜1.5nm时，穿过栅氧的漏电流太大，不得不寻求高介电材料来替代二氧化硅。然而，单一的高介电栅材料很难满足其要求，因此，多层栅介质的组合成为一种可行的方案。本发明设计了一种栅介质双层结构，即：Al₂O₃/BaO+Al₂O₃结构。Al₂O₃的带隙是8.8eV，介电常数～10，导带偏移为2.8eV，与SiO₂在带隙和能带组合上相似，适合作界面层，用介电常数较高的BaO(k＞20)来提高整体的介电常数值。另外，采用金属栅TiN做电极，避免了多晶硅耗尽和硼穿透。

主权项

1.一种栅介质结构，其特征在于以Al2O3作为界面确定层，采用BaO+Al2O3混合层以提高介电常数，且BaO+Al2O3混合层形成在Al2O3界面确定层上，组成Al2O3/BaO+Al2O3栅介质双层结构。