高密度金氧半電晶體超大型積體電路動態存取記憶元件之高可靠性二氧化矽/ 氮化矽/ 二氧化矽複層膜的新製程技術-製程及分析

Abstract

本文研究等效厚度自６９埃到１３８埃的氧氮氧動態記憶電容的特性及可靠度。與傳 統的熱二氧化矽薄膜比較，氧氮氧薄膜具有較小的漏電流及較大的崩潰電場，此種特 色隨厚度之變薄而愈加明顯。在氧化矽及氮化矽層內各有不同的傳輸機構，且對溫度 的變化有不同的反應。根據時間依賴介電質崩潰的方法，可預測氧氮氧記憶電容的生 命期。由固定電壓應力測量，可得其電場加速崩潰因素。由固定電流應力測量，可得 陷阱效應的特性，並可得氧氮氧記憶電容的電子通量。 電子通量較低是氧氮氧記憶電容的主要缺點，在本實驗中利用：一、降低上層氧化溫 度及縮短氧化時間；二、雙步驟低壓氣相沈積氮化矽；三、底層氧化矽加以氮化的技 術，來紓解氧化矽和氮化矽間應力的問題，並將電子通提高二十倍以上。