氧化物薄膜晶体管刻蚀阻挡层PECVD沉积条件研究

为实现氧化物TFT(Indium Gallium Zinc Oxide Thin Film Transistor,IGZO TFT)特性的最优化,采用I-V数据和SEM(Scanning Electron Microscope)图片研究蚀阻挡层(Etch-Stop Layer,ESL)沉积条件与氧化物TFT特性的关系。通过调整沉积温度、正负极板间距、压力和功率,分析了PECVD沉积ESL SiO2的成膜规律,并对所得到的TFT进行了特性分析。发现ESL膜层致密性过差时,后期高温工艺会造成水汽进入IGZO半导体膜层,从而引起TFT特性恶化。而采用高温、高压力等方法取得高致密性的ESL膜层由于高强度等离子体对IGZO本体的还原反应也会致使TFT特性劣化。结果表明,在保证膜层致密性前提下,等离子体对IGZO本体伤害最小的ESL沉积条件才是最优化的ESL沉积条件。

非晶铟镓锌氧化物薄膜晶体管关键工艺研究

为优化金属氧化物薄膜晶体管(IGZO-TFT)的特性,采用射频磁控溅射法沉积IGZO薄膜作为半导体活性层,制备出具有刻蚀阻挡层(Etch stop layer,ESL)结构的IGZO TFT,在2.5 G试验线上研究了IGZO沉积过程中O_2浓度、IGZO沉积后N_2O等离子体处理、ESL的制备温度和ESL沉积过程中N_2O/Si H4的比例等关键工艺条件对IGZO TFT的阈值电压(Vth)的影响。实验结果表明:IGZO沉积过程中O_2浓度的增加、IGZO沉积后N_2O等离子体处理和ESL制备温度的降低会导致IGZO TFT的V_(th)正偏移。

基于SGOI和CESL结构的新型应变硅NMOSFET的有限元研究

应变硅技术通过在沟道区引入适当的应变,达到提高载流子迁移率、改善MOS器件性能的目的。利用有限元法,研究了一种基于SGOI与氮化硅CESL应变结构的新型应变硅NMOS-FET。结果表明,与采用单一的SGOI或CESL结构相比,两者共同作用下的新结构能更有效地提高沟道应变。增加氮化硅薄膜的本征应力、减小应变硅层厚度、适当提高锗组分,均能有效增加硅沟道区的应变量。采用有限元分析进行的模拟研究,可弥补实验测量的不足,为纳米级应变硅器件的设计和制造提供参考。