标题: 以Sio /Si N /SiO 为电介质的双复晶矽电容的电性研究
Electrical characteristics of interpoly SiO□/Si□N□/SiO□capacitors
作者: 林志光
Lin, Zhi-Guang
张俊彦
Zhang, Zun-Yan
电子研究所
关键字: 电介质;复晶矽;电容;氧化;电子工程;ELECTRONIC-ENGINEERING
公开日期: 1988
摘要: 本实验所用的样本是由对POC1 预置过的复晶矽氧化,然后再沈积一层氮化矽,最
后再用湿氧来对氮化矽作再氧化而得。此外,为了作对照实验,某些试片只成长了一
层复晶氧化矽。我们所长的介电质等效厚度都小于250埃。
在这个实验中,电介质的等效厚度都是由所量得的电容值换算而来,而由穿透式电子
显微镜的照片可以证实此换算的厚度颇为正确。我们利用I-V 的方法可以得知电介质
的崩溃电场,漏电流及电场加速因子。从对零时间电介质崩溃(TZDB)的量测中,我
们可以得到当复晶矽(Ⅰ)接正电压时,ONO 的崩溃电场为13MV/cm ,而氧化矽则
为9MV/cm 。如果将正电压接在复晶矽(Ⅱ),则ONO 的崩溃电场为11MV/cm ,而
氧化矽则为7MV/cm ,由此可知当复晶矽(Ⅱ)为阳极时崩溃电场降低,此乃因为在
复晶矽(Ⅰ)的表面,存有许多尖角,而使有效电场被增大所致。而在电介质因时崩
溃(TDDB)的量测中,我们如果在复晶矽(Ⅰ)加上正压,则可以得到ONO 的电场加
速因子为1.2 decade•cm/MV;如果在复晶矽(Ⅱ)加上正压,则电场加速因子为
1.0 decade•cm/MV,由以上的结果可以预估只要操作的电场小于3MV/cm ,则元
件的生命期将可达10年。
介电质中载子的传播原理也是这篇论文所讨论的重点之一,以Fowler-Nordheim 穿透
及Frankel-Poole 跳跃电流为基础,我们建立了一个模型来预测介电质的漏电流,我
们发现Fowler-Nordheim 穿透是氧化层漏电流的主要来源,而ONO 的漏电流主要是由
Frankel-Poole 跳跃效应所产生。比较二者之间的漏电流,我们发现ONO 的漏电流比
氧化层小很多。
最后我们研究载子被介电质捕获的现象,利用一阶的近似化,我们建立了一个模型,
而将此模型与实验的结果相比较,我们发现ONO 中被捕获的主要载子为电洞,这与一
般氧化层捕获电子的现象不一样。
URI: http://140.113.39.130/cdrfb3/record/nctu/#NT774430001
http://hdl.handle.net/11536/54208
显示于类别:Thesis