Abstract
由於超大型積體電路技術上的需求,傳統閘極氧化矽絕緣層,隨著厚度的降低,增加了缺陷濃度,減低了產品的可靠度,以至不能符合超大型積體電路的要求。因此另一批絕緣複層出現,包括雙層氮氧(Si N ╱SiO )複層和氧氮氧(ONO )三複層。其中以(SiO ╱Si N ╱SiO )複合絕緣層由於其具有低缺陷濃度,低漏電流和高崩潰電壓的特性,應用於動態存取的記憶位元有相當的優點。因此製造小於100 的薄絕緣層,是完成極大型積體電路中超過一百萬位元,甚至四百萬位元動態記憶體的重要關鍵。本文以LPCVD 的方法製造介於70 至100 的複合氧氮氧堆疊層,其漏電流值與平板電壓的偏移量均為相當可接受的低值。在正常操作電壓下,其平板電壓偏移量小於1伏特,即使基座本身介入高濃度雜質,對其影響亦不明顯,並以氧化矽層中F -N 型的電流傳導和氮化矽層中P -F 型的電流傳導,考慮了被捕捉電荷在氧化矽氮化矽介面中的存在,解釋複層的低漏電流和穩定平板電壓的偏移量,而由複層的可靠度分析,找出ONO 厚度各層不同組合所產生的最佳情況,更顯示出其優於傳統單氧化層之低失敗率的介電崩潰電壓值和依時的介電崩潰(TDDB)電壓值,是為未來極大型積體電路(ULSI)薄絕緣層的最佳選擇。