近十年來，高k介質(zhì)薄膜在各類電介質(zhì)應(yīng)用領(lǐng)域的研究已取得了長足進步，高k薄膜的各方面性能也在不斷突破。對高k薄膜的工藝研究也逐步從沉積時優(yōu)化向兼具沉積后處理的工藝方向拓展。


? ? ? ? 高k薄膜沉積后處理工藝中，除了傳統(tǒng)的熱處理方式，等離子處理機等離子處理等具有低溫特征的工藝正得到越來越廣泛的重視。等離子功率提高是薄膜漏電流降低的因素之一，另一個需要關(guān)注的因素是氧氣流量。薄膜的沉積后處理效果關(guān)鍵在于有效的氧離子流數(shù)量。增大等離子處理時的氧氣流量可以增加薄膜中的氧離子供應(yīng)，而等離子處理機等離子功率的增大則有助于提高氧氣流的離化效率，進一步提高等離子處理的效果。
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在相同的氧氣流量下，等離子優(yōu)化后的漏電流低于熱處理后的情況，也低于氧氣流量更高的未處理薄膜。這一結(jié)果表明，等離子處理機等離子處理是很好的的薄膜性能優(yōu)化工藝。在等離子體的作用下，氧分子的離化作用得到顯著增強，相較于單純的熱處理工藝更能有效地修復(fù)薄膜中的氧空位缺陷。
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原位濺射中的等離子氣氛也起到了類似的作用，使得僅增加沉積時氧氣流量而未經(jīng)沉積后處理的薄膜漏電流甚至還低于熱處理后的薄膜。氧氣等離子處理方法顯著提高了ZrAlO薄膜電容的電學(xué)性能，同增加沉積時氧氣流量和沉積后熱處理等工藝相比，等離子處理機等離子處理在優(yōu)化薄膜性能方面具有更高的效率。
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在一定條件下，采用氧等離子處理方法，能得到離化較為充分的氧離子流，可以實現(xiàn)對ZrAlO薄膜的優(yōu)化沉積后處理，并能同時避免高功率條件下薄膜缺陷問題的加劇。實現(xiàn)了二次非線性電壓特性參數(shù)降低60%以上，漏電流降低三個數(shù)量級以上，進而實現(xiàn)薄膜電容電學(xué)性能的有效改善。