N2O氣體於深次微米金氧半場效電晶體及複晶矽氧化層之應用

Abstract

在此論文中，主要是探討N2O 氣體於深次微米金氧半場效電晶體及複晶矽氧化層之 應用。首先我們開發N2O 氮化閘極氧化層的最佳化，以及低溫化製程。實驗結果顯 示，氮在SiO2/Si 界面的累積隨著N2O 氮化的時間加長而提高，然而過多的氮會劣 化氧化層，可能是因超過一時間後，氮的累積會往氧化層內部擴散。此外，等效電 荷捕獲率因著N2O 氮化而減小，就著80埃的厚度我們得到一最佳氮化條件即是於40 分鐘氧化後，加上40分鐘N2O 氮化。低溫化也是另一個重點，我們提出一種新的技 術，在850。C之N2O 氮化亦能改善氧化層的特性，包括電荷捕獲率，熱載子(Hot-C arrier) 的劣化及反短通道效應(RSCE)的改善。 對高密度整合製程而言，垂直式的薄膜電晶體是一良好的選擇，因為其通道長度決 定於氧化層或複晶矽薄膜的厚度，而不受光罩技術的限制，因此一新型結構的垂直 式的複晶矽薄膜電晶體(VTFT)，在此提出並將其製造出來。此垂直式的複晶矽薄膜 電晶體擁有自動對準的偏移量(Offset)，此一新型結構的VTFT其通道長度是控制於 複晶矽薄膜的厚度，因而不需次微米的技術面完成次微米的成品。