作為柵極氧化介電層從純二氧化硅到HfO,Zr02等系列高介電常數(shù)薄膜的過渡材料,NA555DR氮氧化硅為CMOS技術(shù)從0.18um演進(jìn)到45nm世代發(fā)揮了重要作用。時至今日,其技術(shù)不管是從設(shè)各、工藝、整合還是表征,都越來越成熟,越來越完善。之所以用氮氧化硅來作為 柵極氧化介電層,一方面是因為跟二氧化硅比,氮氧化硅具有較高的介電常數(shù),在相同的等效二氧化硅厚度下,其柵極漏電流會大大降低(見圖4.1)[1J;另一方面,氮氧化硅中的氮對PMOS多晶硅中硼元素有較好的阻擋作用,它可以防止離子注人和隨后的熱處理過程中,硼元素穿過柵極氧化層到溝道,引起溝道摻雜濃度的變化,從而影響閾值電壓的控制。作為柵極氧化介電層的氮氧化硅必須要有比較好的薄膜特性及工藝可控性,所以一般的工藝是先形成一層致密的、很薄的、高質(zhì)量的二氧化硅層,然后通過對二氧化硅的氮化來實現(xiàn)的。也有 少量文獻(xiàn)報道用含氮的氣體,如一氧化氮(N())和氧氣共同反應(yīng)氧化單晶硅底材來形成氮氧化硅柵極氧化介電層。本節(jié)就對氮氧化硅柵極氧化介電層的制造工藝,表征方法及未來發(fā)展方向和挑戰(zhàn)作一簡單介紹。