CMOS用極薄SiONゲート絶縁膜のn/p独立チューニング(<IEDM特集>先端CMOSデバイス・プロセス技術)

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概要

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CMOS用極薄SiONゲート絶縁膜の最適化を、nMOSとpMOSのそれぞれに対して独立に行った。nMOSのSiON膜を選択的に高窒素濃度化し、pMOSのSiON膜に対しては選択的にフッ素を添加した。これらの組成変調は、SiON膜形成前に基板に窒素およびフッ素イオンをレジストマスクで注入するという単純な方法によって行われた。nMOSのSiON膜の高窒素濃度化は、ゲートリークの低減とドレイン電流の増加をもたらし、pMOSのSiON膜へのフッ素導入はB漏れを加速することなくNBTIを改善した。また、上記フッ素導入はpMOSのVtを下げる効果があることが明らかになった。高窒素濃度のSiONゲート絶縁膜を有するpMOSFETのVtは過度に高くなる傾向があるので、Vt調整の観点からもフッ素添加は効果的である。
社団法人電子情報通信学会の論文
2006-01-13

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