[發明專利]一種可擦寫的金屬-絕緣體-硅電容器結構

無效

• 申請號: 200910196299.1
• 申請日: 2009-09-24
• 公開（公告）號: CN101673772A
• 公開（公告）日: 2010-03-17
• 發明（設計）人: 丁士進;陳瑋;張敏;張衛
• 申請（專利權）人: 復旦大學
• 主分類號: H01L29/94
• 分類號: H01L29/94;H01L21/02
• 代理公司: 上海正旦專利代理有限公司
• 代理人: 陸 飛;盛志范

1、一種可擦寫的金屬-絕緣體-硅電容器結構，其特征在于依次采用高溫干氧熱氧化的SiO₂薄膜做電荷隧穿層；原子層淀積的HfO₂/Al₂O₃/HfO₂三明治納米疊層做電荷俘獲層；原子層淀積的Al₂O₃薄膜做電荷阻擋層；襯底采用P型單晶硅；金屬電極采用磁控濺射反應制備的HfN/TaN雙層金屬薄膜，其中HfN與電荷阻擋層Al₂O₃直接接觸。

2、根據權利要求1所述的可擦寫的金屬-絕緣體-硅電容器結構，其特征在于所述的電荷俘獲層厚度為3-9nm；電荷阻擋層Al₂O₃厚度為6-12nm；電荷隧穿層SiO₂厚度為2-4nm；電極HfN/TaN中HfN單層厚度為20-50nm，TaN單層厚度為50-100nm。

3、根據權利要求2所述的可擦寫的金屬-絕緣體-硅電容器結構，其特征在于HfO₂/Al₂O₃/HfO₂三明治結構中HfO₂單層厚度為1-3nm，Al₂O₃單層厚度為1-3nm。

4、根據權利要求2所述的可擦寫的金屬-絕緣體-硅電容器結構，其特征在于所述的電荷隧穿層SiO₂是在750～900℃、氧氣中高溫熱氧化制備獲得；HfN和TaN薄膜是在下述濺射淀積條件下制備獲得：氬氣與氮氣的流量比為1∶1-1∶5，工作氣壓1-5毫托，直流功率400-500W、襯底射頻功率8-15W。

5、根據權利要求3所述的可擦寫的金屬-絕緣體-硅電容器結構，其特征在于HfO₂薄膜是采用原子層淀積技術制備獲得，原子層淀積反應前驅體是HfCl₄和H₂O，淀積溫度為280-350℃；Al₂O₃薄膜是采用原子層淀積技術制備獲得，反應前驅體為Al(CH₃)₃和H₂O，淀積溫度為280-350℃。