直流磁控反应溅射制备薄膜-无机材料学报.PDF

第 卷 第 期 无 机 材 料 学 报 , 年 月 毗 文章编号 一 一 一 直流磁控反应溅射制备 薄膜 王 世 军 , 丁 爱丽 , 仇 萍荪, 何 夕云 , 罗维根 中 国科 学院 上 海 硅 酸 盐研 究所 无 机 功 能材 料 开 放 实验 室 , 上 海 摘 要 为研 究氧化铱 对 铁 电薄膜疲劳性能 的影 响, 利 用直流 磁控反应溅 射 工艺成功地在 衬底上制得 了高度取 向的 薄膜 并在其上制 成 铁 电 膜 讨论 了溅射 数 溅射功 、 比、 衬底温度 以及退火条件对氧化铱 薄 参 率 薄膜 的结 晶、 取 向和 形态 的影 响 关 键 词 氧化铱薄膜 直流磁控反应溅射 热退火 中图分类号 文献标识码 引言 、 、 一 二 铁 电薄膜具有优 异 的铁 电 压 电 热释 电等性 能, 在微 电子器 件 方面具有十分重要 的应 用 价值 如可用 于 高密度 动态 随机存储 器 和 非挥发性铁 电随机存 储器 然 而 在 应 用 中 目前急需解 决 的 间题是器件 的失效现 象 , 失效 主要 表 现 为极化疲 劳 、 印刻和 漏 电流 增大 所谓 极化疲 劳是指可转 向的 电荷数 随开 关 次数 的 增 加而 明显 的减少 , 导致极化量 降低 , 最终使器件 失效 引起疲 劳现 象 的机 制很复杂 , 目前 尚未完全清楚 可 能与 以下几种模 型 有关 空 间 电荷场模 型 ’ 、 电荷注入模 型 、 畴钉 扎 模型 等 这往往 与材料本 身 以及所采 用 的 电极材料有关 因此 , 人 们在探 索新材料 的 同 时 , 十分重视 电极材 料 的研 究 目前 , 铂 由于 其极好 的抗氧化 性 、 好 的 电导 性 以及 与 半导体工 艺 的易兼容性而 被 广泛 的用 作为铁 电薄膜 电容器 的 电极 然 而 , 与 、 与 是使 与 二 者之 间紧密结合 的互扩散 被认为是器件失效 的重要 原 因, 所 以 由 、 作 电极 的 铁 电薄膜 电容器往 往 具有 明显 的疲 劳行为 为 改善 的 、 , 、 疲 劳性 能, 最近 有人 提 出用 金属 氧化物 电极 如 】 。 和 超 导 电极