用于硅基含銅鐵電電容器集成的Ti-Al阻擋層.pdf

1、磁控濺射法制備了Ti-A1(40nm)、超薄Ti-A1(4nm)薄膜，分別采用X射線衍射儀(XRD)、原子力顯微鏡(AFM)、四探針檢測儀(Four-PointProbe)、高分辨透射電子顯微鏡(HRTEM)對阻擋層性能進行了分析。研究了退火溫度對Ti-Al薄膜阻擋性能的影響。研究發(fā)現(xiàn)溫度從室溫到750℃樣品表面粗糙度和方塊電阻沒有急劇升高，并且XRD曲線中沒有Cu-Si等雜相出現(xiàn)。600℃退火后超薄非晶Ti-Al阻擋層(4nm)臨界面

2、之間仍然是非常清晰平整，并沒有反應(yīng)和互擴散的發(fā)生。以上研究數(shù)據(jù)說明Ti-A1(40nm)和Ti-A1(4nm)阻擋層在750℃仍保持良好的阻擋效果。
　　 通過磁控濺射法制備了超薄復(fù)合阻擋層Ta(5nm)/Ti-A1(5nm)。通過XRD、AFM、FFP對阻擋性能進了研究。樣品在高達800℃退火溫度下仍然沒有硅銅化合物的出現(xiàn)，Ti-Al保持非晶狀態(tài)，樣品均方根粗糙度和方塊電阻并沒有明顯升高。以上研究數(shù)據(jù)說明超薄復(fù)合阻擋層Ta(5

3、nm)/Ti-A1(5nm)在高達800℃高溫下表現(xiàn)出了良好的阻擋性能。
　　 應(yīng)用Ti-Al作為抗氧化阻擋層，采用磁控濺射法和溶膠-凝膠法構(gòu)架了Pt/LSCO/Pb(Zr，Ti)O3(PZT)/LSCO/Ti-Al/Cu/Ti-Al/Si鐵電電容器異質(zhì)結(jié)，實現(xiàn)了Cu薄膜與鐵電電容器的集成。通過鐵電測試儀(PrecisionLCUnited)對樣品的鐵電性能進行了研究。研究發(fā)現(xiàn)在驅(qū)動電壓為10V時，樣品具有飽和趨勢良好的電滯回線