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众所周知摩尔定律已经快走到尽头了,集成电路的规模尺寸不断减小,然而,集成电路尺寸减小也面临着越来越大的挑战,金属氧化物半导体场效应晶体管(Metal Oxide Semiconductor Field Effect Transistor,MOSFET)器件尺寸小,器件在性能和可靠性方便都存在很大问题。因此从高k栅介质材料这点出发,在提高器件性能等方面有很大的前景。本论文基于原子层沉积技术以及当今主流高k材料,进行了新型高k材料,AlN的原子层沉积技术制备研究。本文主要是利用原子层沉积(Atomic Layer Deposition,ALD)在硅片上沉积AlN薄膜,并经过涂胶、光刻、显影、金属蒸镀等过程制备成电容,通过原子力显微镜AFM扫描其表面形貌,测试电容的电学特性参数曲线来分析薄膜的性能。由于ALD是自限制的生长,在制备薄膜时,不同的沉积温度以及等离子体生长模式下,不同的等离子体功率轰击,对薄膜的生长速率,薄膜沉积的均一性都有不同的影响。本文实验中,在生长Al N薄膜时分别控制了温度,等离子功率,等离子体NH3 pulse time等生长参数,来独立研究各参数对薄膜沉积的影响,通过原子力显微镜测试薄膜样品的表面粗糙度,半导体参数分析仪来测试电学特性,X射线光电子能谱仪扫描XPS图谱,最后发现,在一定范围内温度升高,增大等离子体功率,延长等离子体NH3 pulse time都有利于薄膜性能提升,生长速率提高,漏电更小,缺陷更少。但是由于其自限制性,各参数也会达到饱和,在300℃,80 W,5 s时是最适合生长AlN薄膜的生长参数条件。温度升高,等离子体功率增大都会提高前驱体化学活性,前驱体化学吸附和化学反应更充分,至于等离子体NH3 pulse time,显然在一定范围内增大反应物的量,更有益于沉积反应的进行,更适合生长出性能最优的AlN薄膜。