超薄SiO_2栅介质厚度提取与分析

在分析半经典模型和量子模型的基础上 ,得到包括量子效应和多晶硅耗尽效应的栅氧厚度提取模型 .栅介质厚度模拟结果和椭偏仪所测实验结果吻合良好 .

多晶硅注氮制备4.6nm超薄栅介质

为了改善深亚微米 CMOS器件 p+ - poly栅中硼扩散问题 ,通过选择合适的注氮能量和剂量 ,采用多晶硅栅注氮工艺 ,既降低了硼在多晶硅栅电极中的扩散系数 ,又在栅介质内引入浓度适宜的氮 ,有效地抑制了硼在栅介质内的扩散所引起的平带电压漂移 ,改善了 Si/Si O2 界面质量 ,提高了栅介质和器件的可靠性 ,制备出了性能良好的4 .6 nm超薄栅介质 .

全耗尽SOI MOSFET辐照导致的阈值电压漂移模型

报道了全耗尽SOIMOSFET器件阈值电压漂移与辐照剂量和辐照剂量率之间的解析关系 .模型计算结果与实验吻合较好 .该模型物理意义明确 ,参数提取方便 ,适合于低辐照总剂量条件下的加固SOI器件与电路的模拟 .讨论了抑制阈值电压漂移的方法 .结果表明 ,对于全耗尽SOI加固工艺 ,辐照导致的埋氧层 (BOX)氧化物电荷对前栅的耦合是影响前栅阈值电压漂移的主要因素 ,但减薄埋氧层厚度并不能明显提高SOIMOSFET的抗辐照性能 .

氮注入多晶硅栅对超薄SiO_2栅介质性能的影响

p+ 多晶硅栅中的硼在 Si O2 栅介质中的扩散会引起栅介质可靠性退化 ,在多晶硅栅内注入 N+ 的工艺可抑制硼扩散 .制备出栅介质厚度为 4 .6 nm的 p+栅 MOS电容 ,通过 SIMS测试分析和 I- V、C- V特性及电应力下击穿特性的测试 ,观察了多晶硅栅中注 N+工艺对栅介质性能的影响 .实验结果表明 :在多晶硅栅中注入氮可以有效抑制硼扩散 ,降低了低场漏电和平带电压的漂移 ,改善了栅介质的击穿性能 ,但同时使多晶硅耗尽效应增强、方块电阻增大 ,需要折衷优化设计 .

3.4nm超薄SiO_2栅介质的特性

用LOCOS工艺制备出栅介质厚度为 3 4nm的MOS电容样品 ,通过对样品进行I V特性和恒流应力下V t特性的测试 ,分析用氮气稀释氧化法制备的栅介质的性能 ,同时考察了硼扩散对栅介质性能的影响 .实验结果表明 ,制备出的 3 4nmSiO2 栅介质的平均击穿场强为 16 7MV/cm ,在恒流应力下发生软击穿 ,平均击穿电荷为 2 7C/cm2 .栅介质厚度相同的情况下 ,P+ 栅样品的击穿场强和软击穿电荷都低于N+