Dieléctricos de alta permitividad para próximas generaciones de circuitos integrados/sHigh permitivity dielectrics for next generations of integrated circuit

Resumen

La tecnología de circuitos integrados CMOS (complementary metal-oxide semiconductor) basada en silicio (Si) ha dominado en la industria microelectrónica desde finales de los años 80. Esto ha sido posible gracias a la continua reducción de las dimensi ones del principal dispositivo activo: el MISFET (metal-insulator-semiconductor field effect transistor). Una de las claves en el escalado de los MISFET fue el dieléctrico usado como aislante entre el metal de puerta (Si poli-cristalino altamente dop ado o poly Si) y el canal en el semiconductor (Si), el óxido de silicio (SiO2). De hecho, estos dispositivos han sido denominados tradicionalmente MOSFET ya que el aislante es un óxido del sustrato de silicio. En 2008, el SiO2 fue remplazado por un d ieléctrico de alta permitividad (dieléctrico de alta ?), un dieléctrico basado en hafnio, para superar problemas críticos en el escalado de los dispositivos de Si. La investigación actual está enfocada hacia nuevas estrategias para las próximas gener aciones de transistores MISFET, como nuevos materiales de alta ? o nuevas rutas de fabricación de los dispositivos. El principal objetivo de esta tesis es estudiar dos estrategias diferentes para continuar el escalado de los MISFET. En primer lugar,