研究目的
研究Ti覆盖层对通过氮等离子体增强化学气相沉积（ICP）在SiO2/Si衬底上由Hf纳米岛生长的HfSiON薄膜均匀性的影响。
研究成果
研究表明，通过抑制氮等离子体刻蚀过程中的铪表面扩散，钛覆盖层能显著提升HfSiON薄膜的面内均匀性。表面形成的氮化钛层作为稳定剂，可降低表面能并阻止铪扩散。即使微量钛覆盖（5%）也具效果，最终薄膜中钛含量低于1%。改善的薄膜均匀性提升了介电性能，既增加了电容又降低了漏电流。
研究不足
该研究仅限于Ti覆盖层对HfSiON薄膜均匀性的影响，并未深入探讨等离子体暴露条件的优化，也未详细研究TiN层的形成机制及其与下层Hf和SiO2层的相互作用。
1：实验设计与方法选择：
研究涉及在SiO2/Si(100)衬底上沉积Hf和Ti金属，随后通过氮等离子体刻蚀形成HfSiON薄膜。探究了Ti覆盖层对抑制Hf表面扩散的作用。
2：样品选择与数据来源：
采用具有自然氧化层的n型Si(100)晶圆作为衬底。金属沉积前使用RCA清洗法处理样品。
3：实验设备与材料清单：
设备包括用于金属沉积的电子束蒸发仪、监测表面形貌的非接触式原子力显微镜、进行等离子体暴露的氮等离子体刻蚀源，以及用于化学分析的X射线光电子能谱仪。
4：实验流程与操作步骤：
依次在衬底上沉积Hf和Ti，随后使样品接受氮等离子体刻蚀，并利用近场原子力显微镜原位监测表面形貌。非原位分析包括X射线光电子能谱和截面扫描电镜检测。
5：数据分析方法：
通过原子力显微镜、扫描电镜和X射线光电子能谱分析薄膜形貌与化学成分，采用汞探针测量介电性能。
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