现代社会已进入信息时代,以集成电路为代表的微电子技术是信息产业的核心与基础,预计到2020年,世界信息产业将达到6万亿美元的规模。最近的统计表明,我国虽然已成为全球最大的地区性集成电路市场,但由于缺少具有自主知识产权的关键材料与核心技术,这已成为制约我国集成电路产业发展的瓶颈。
按照ITRS预测,集成电路的高速发展至少将持续到2020年,2013年,集成电路进入32纳米技术代,2016年将进入22纳米技术代。每个技术代对集成电路的关键材料都有特定的需求。目前,Intel已经在量产的45nm技术中,引入了高k材料/金属栅技术,其中高k栅介质采用的是原子层沉积技术制备的铪(Hf)基氧化物材料。
原子层沉积技术(Atomic layer deposition, ALD), 是一种可对膜厚进行近似亚单层(sub-monolayer)精确控制的化学气相沉积技术,自从2001年ITRS将ALD列入与微电子工艺兼容的候选技术以来,其发展势头强劲,这与它独特的自限制(Self-limiting)生长原理密不可分,具有优异的三维贴合性(conformality)、大面积的均匀性、低的沉积温度(RT- 400 oC)、适合界面修饰等特点,在深亚微米集成电路用高k材料等的制备上显示出巨大的应用前景。
目前,在高k材料及其制备技术领域,我国拥有自主知识产权的材料与技术严重不足,这将极大妨碍我国集成电路跨越式发展战略目标的实现。因此,亟需开展极大规模集成电路用高k关键材料技术方面的研究工作。
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