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利用高介电常数(高K)薄膜材料替代传统Si02栅介质是满足亚100nm以下尺寸超大规模集成电路要求的一个途径，是目前微电子领域的研究热点之一。氧化铪是最有可能替代二氧化硅的高介电常数材料。但是单纯的氧化铪，由于受热不稳定以及和硅基底的界面质量问题，难以成为理想的绝缘栅极材料。而硅铪氧化物，可以弥补单纯氧化铪的热稳定性缺陷，从而成为理想的栅极材料替代品。
本论文采用射频磁控溅射方法，围绕“硅铪氧化物薄膜介电性能研究”这一课题，利用椭圆偏振仪、原子力显微镜、X射线衍射仪、X射线光电子能谱和C-V测量系统，系统研究了硅铪比、沉积气氛氧氩比、薄膜厚度、退火温度等对硅铪氧化物薄膜的结构及介电性能的影响，取得的主要研究结果如下：
1)制备了硅铪比为0.1、0.2、0.3、1.2的硅铪氧化物薄膜。当硅铪比为0.1、0.2、0.3时，Si以Hf-O-Si键合的形式存在于薄膜中。当硅铪比为1.2时，制备的硅铪氧化物薄膜中出现二氧化硅。
2)与同样条件下制备的氧化铪薄膜相比，硅铪氧化物薄膜具有更低的表面粗糙度。随着硅铪比的增加，硅铪氧化物表面粗糙度不断减小。分析不同硅铪比硅铪氧化物的电学性质，发现硅铪比越高薄膜热稳定性越好。
3)在氧氩比为O、0.2、0.4、0.6、0.8条件下制备了硅铪氧化物薄膜。当氧氩比为0.4时，薄膜具有最大的平带电压负向偏移，大小为1.5V。在873K温度退火后，硅铪氧化物中的固定电荷密度和界面态密度随着氧氩比的增大而增大。
4)高温退火时界面层反应是薄膜电学性质发生变化的重要因素。氧化铪以及硅铪氧化物薄膜均在873K发生明显界面层反应，反应主要集中在界面层的富铪区域。