極薄プラズマ酸窒化膜MOSFETのNBTI信頼性に対する窒素プロファイルとフッ素注入の効果(ゲート絶縁膜、容量膜、機能膜及びメモリ技術)

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概要

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• プラズマ酸窒化膜をゲート絶縁膜に用いたp型MOSFETのNBTIに対し、プラズマ窒化及びフッ素導入が及ぼす効果を調べた。これらの効果を明らかにするため、NBTストレスによる閾値変動を(1)SiON/Si基板の界面に生成したトラップ成分と、(2)SiON膜中の正電荷成分の2つに分離した。その結果、閾値変動成分の界面トラップ/正電荷成分の比率は窒化プロセスに依存することが分かった。SiON/Si基板界面の窒素量を下げることで界面トラップ成分は低減された。Poly-Si電極/SiON膜界面近傍の窒素濃度を下げた場合、SiON膜中の初期の正固定電荷密度は減少するが、NBTIは減少しなかった。さらに、プラズマSiON膜へのフッ素導入は膜中電荷成分の低減には寄与しないが、界面準位成分を減少させることがわかった。

• 社団法人電子情報通信学会の論文
• 2007-05-31

著者

• 寺井 真之

  早稲田大学

• 寺井 真之

  日本電気株式会社デバイスプラットフォーム研究所

• 藤枝 信次

  日本電気株式会社デバイスプラットフォーム研究所

• 藤枝 信次

  「応用物理」編集委員会

• 藤枝 信次

  Ecシリコノシステム研究所

• 藤枝 信次

  日本電気株式会社システムデバイス研究所

• Terai Masayuki

  Department Of Applied Physics Waseda University

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