摘要：介绍了国内外对高K栅极介质的研究现状。分析了适合用于作为栅极介质的高介电常数材料的种类，用于制备高K薄膜的方法。最后提出了目前有待于进一步解决的问题
关键词：高介电常数材料；栅极；介电层

中图分类号：TP273 文献标识码：A 文章编号：1003-353X(2004)05-0016-04

1 引言
20世纪80年代以来，CMOS集成电路的快速发展大大促进了硅基微电子工业的发展，使其在市场的份额越来越大。而CMOS集成电路的快速发展又是得益于其电路基本单元——场效应管尺寸的缩小[1]。场效应管尺寸缩小的关键因素就是作为栅介质层的二氧化硅（SiO2）膜厚的减小。二氧化硅的作用是隔离栅极和硅通道。作为栅介质层，二氧化硅有很多优点，如热和电学稳定性好，与硅的界面质量很好以及很好的电隔离性能等。但是随着器件尺寸的不断缩小，二氧化硅的厚度被要求减到2nm以下，随之产生的主要问题有：

（1）漏电流的增加[2]。随着二氧化硅膜厚的减小，漏电流就会增加。对于低功率器件，这将是不能忍受的，而且事实上，现在低功率器件的市 场需求越来越大[7]。

（2）杂质扩散[3]。栅极、二氧化硅和硅衬底之间存在杂质的浓度梯度，所以杂质会从栅极中扩散到硅衬底中或者固定在二氧化硅中，这会影响器件的阈值电压，从而影响器件的性能。当二氧化硅 的厚度减小时，杂质就更容易从栅极中扩散到硅衬底中。

所以，有必要寻求一种新的栅介质层来替代二氧化硅。从以上两个存在的问题可以看出，为了减小漏电流和降低杂质扩散，最直观的方法就是增加栅介质层的厚度，但是为了保持介质层的电容不变，新的栅介质层的介电常数必须比二氧化硅要大，而且介质层的介电常数越大，膜的厚度就可以越大，从而可以更好地减小漏电流和杂质扩散。

2 国内外研究现状
在选择合适的介高K栅介质研究进展高K栅介质研究进展-技术文章电子技术信息港