以加強(qiáng)柵控能力,抑制短溝道效應(yīng),提高器件的驅(qū)動(dòng)能力和可靠性

等。PAM2309AABADJR但隨著柵氧化層厚度的不斷減薄,至2nm時(shí)會(huì)遇到一系列問題,如柵的漏電流會(huì)呈指數(shù)規(guī)律劇增,硼雜質(zhì)穿透氧化層進(jìn)人導(dǎo)電溝道等。為解決上述難題,通常采用超薄氮氧化硅柵代替純氧化硅柵。

   氮的引人能改善⒊/SiO2界面特性,因?yàn)棰辅DN鍵的強(qiáng)度比⒏―H鍵、⒊―OH鍵大得多,因此可抑制熱載流子和電離輻射等所產(chǎn)生的

缺陷。將氮引入到氧化硅中的另一個(gè)好處是可以抑制PMOS器件中

硼的穿透效應(yīng),提高閾值電壓的穩(wěn)定性及器件的可靠性。

   摻氮薄柵氧化工藝有很多種,早期是在干氧氧化膜形成后,立即用NH3退火;之后改進(jìn)為在N20或NO中直接進(jìn)行熱氧化;再以后發(fā)展為先形成氧化膜,然后在N20或NO中退火氮化。目前,生產(chǎn)上一般用NO退火或等離子體氮化等方法。此外,為進(jìn)一步提高柵介電特性,用氮氧化硅和⒊3N4膜構(gòu)成疊層?xùn)沤橘|(zhì)弘N1/Oxynitode(N/O),這種疊層?xùn)沤橘|(zhì)具有兩方面優(yōu)點(diǎn):一是因各層中微孔不重合,從而減少了缺陷密度,防止了早期柵介質(zhì)的失效;二是由于⒊3N4薄膜的介電常數(shù)近似為⒊O2的兩倍,所以在同樣等效氧化層厚度下,可有兩倍于⒊02的物理厚度,這大大改善了疊層?xùn)沤橘|(zhì)的隧穿漏電流特性及抗硼穿透能力。

   評(píng)價(jià)氮氧化柵介質(zhì)的主要參數(shù)有膜厚、均勻性、零時(shí)間擊穿(TZDB)、與時(shí)問相關(guān)的擊穿(TDDB)、柵介質(zhì)隧穿漏電流、表面態(tài)及缺陷密度、抗硼穿透能力等。