超薄Si_3N_4/SiO_2(N/O)stack栅介质及器件

成功制备了EOT(equivalentoxidethickness)为 2 1nm的Si3 N4/SiO2 (N/O)stack栅介质 ,并对其性质进行了研究 .结果表明 ,同样EOT的Si3 N4/SiO2 stack栅介质和纯SiO2 栅介质比较 ,前者在栅隧穿漏电流、抗SILC性能、栅介质寿命等方面都远优于后者 .在此基础上 ,采用Si3 N4/SiO2 stack栅介质制备出性能优良的栅长为 0 12 μm的CMOS器件 ,器件很好地抑制了短沟道效应 .在Vds=Vgs=± 1 5V下 ,nMOSFET和pMOSFET对应的饱和电流Ion分别为5 84 3μA/ μm和 - 2 81 3μA/ μm ,对应Ioff分别是 8 3nA/ μm和 - 1 3nA/ μm .

Si_3N_4/SiO_2复合栅介质电离辐照的电子能谱分析

采用氩离子刻蚀X光激发电子能谱分析方法对Si3N4/SiO2/Si复合栅介质系统进行电离辐照剖析.实验结果表明存在一个由Si3N4和SiO2构成的界面区及由SiO2和Si构成的界面区,电离辐照能将SiO2/Si界面区中心向Si3N4/SiO2界面方向推移,同时SiO2/Si界面区亦被电离辐照展宽;电离辐照相当程度地减少位于SiO2/Si界面至Si衬底之间Si过渡态的浓度.在同样偏置电场中辐照,随着辐照剂量的增加SiO2/Si界面区中Si过渡态键的断开量也增加,同时辐照中所施偏置电场对SiO2/Si界面区Si过渡态键断开有显著作用.并对实验现象进行了机制分析.

恒压应力下超薄Si_3N_4/SiO_2叠层栅介质与SiO_2栅介质寿命比较

以等效氧化层厚度 (EOT)同为 2 .1nm的纯 Si O2 栅介质和 Si3N4 / Si O2 叠层栅介质为例 ,给出了恒定电压应力下超薄栅介质寿命预测的一般方法 ,并在此基础上比较了纯 Si O2 栅介质和 Si3N4 / Si O2 叠层栅介质在恒压应力下的寿命 .结果表明 ,Si3N4 / Si O2 叠层栅介质比同样 EOT的纯 Si O2 栅介质有更长的寿命 ,这说明 Si3N4 / Si O2 叠层栅介质有更高的可靠性 .

SiO_2-Si_3N_4栅介质膜陷阱特性的高频C-V分析

采用高频 C-V特性测试技术 ,研究由热氧化生成的超薄 Si O2 膜和低压化学汽相淀积法制备的非均匀结构 Si3N4膜 ,两者组成的栅介质膜的陷阱特性 (包括陷阱密度、能量和空间分布深度等参数 )。结果表明 :在栅复合膜陷阱电荷非稳态释放模型下建立的高频 C-V理论及其分析方法 ,可以很好地表征实验曲线 。