ギガビットULSIに向けた極薄シリコン酸窒化膜
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概要
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ULSIの駆動素子である微細MOSFETの性能は, ゲート酸化膜の特性に大きく影響される. 近年, 素子の微細化とともにゲート酸化膜の薄膜化が加速しており, まさにナノメートル(nm)オーダの膜厚に達しようとしている. このような状況では, SiO_2/Si界面構造, 特に界面の原子レベルの凹凸や界面準位の発生が酸化膜の性能を直接支配するようになり, それらがデバイスの駆動力や信頼性を決める最大の要因となっている. 一方, 酸化膜中に捕獲された電荷は酸化膜の伝導機構に影響を及ぼし, リーク電流の増加及び絶縁破壊耐圧の低下をもたらしている. これらの現象は, 界面近傍やバルクに存在する弱いSi-O結合, Si-H結合, Si-Si結合及びダングリングボンドなどに関係している. これらの結合をより安定な化学結合に置換することにより完全な酸化膜が構築できる. その一つのアプローチとして酸化膜の酸窒化がある. 本論文では, 極薄シリコン酸窒化膜の微細MOSFETへの適用例を紹介し, 酸化膜に代わる新しい絶縁膜としての可能性について議論する.
- 1999-02-25
著者
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