Abstract
本論文的內容主要可分為兩部分 : 電漿蝕刻製程對金氧半元件電特性衰退之影響及硼穿透現象對金氧半元件電特性的影響。在電漿蝕刻導致之元件損傷的實驗方面，是利用不同閘極氧化層製程之金氧半元件來減少電漿蝕刻導致的電特性衰退。利用自行設計的光罩(mask)做圖樣定義工作，也探討次微米級窄線受電漿蝕刻製程的效應。除此之外，也探討元件面積對損傷的影響，以及氧化層生成後用快速熱處理作氮化處理之時間與溫度的效應。結果可發現，基於元件初始電特性情形與可靠度之考量下，利用高溫爐管通入乾氧再用快速熱處理作氮化處理的OR製程，及利用快速處理通入N2O的R製程，是較適當的閘極製程。但是，R製程可能有閘極氧化層厚度及電特性不均勻的缺點。故以OR製程較佳。以OR製程為基礎，其氮化處理的溫度及時間又以1050oC,30秒較適當。而這些在氧化層中引入氮原子的閘極氧化層製程的確比單單用乾氧(O2)生成的氧化層，對電漿蝕刻製程而言有較佳的電抗性。在應用薄閘極氧化層製程降低硼穿透現象的實驗方面，是比較利用不同閘極氧化層製程之金氧半元件，來探討其對抑制硼穿透現象的功效。同時，也以相同閘極氧化層製程之p-型基板，製作金氧半電容比較其可靠度(reliability)之優劣。結果發現，無論是以什麼方式來成長含氮氧化層(oxynitride)，均較單單通入乾氧(O2)生長氧化層，來得能抑制硼穿現象。而以可靠度來看，則用高溫爐管通入O2再用快速熱處理通入N2O作氮化處理之閘極薄氧化層製程最佳。所以，若硼穿透與可靠度兼顧，應選擇OR製程。綜合以上，在電漿蝕刻製程對元件的損傷效應及硼穿透現象造成的電特性衰退的實驗中，皆以在高溫爐管通入O2再用快速熱處理通入N2O作氮化處理的OR閘極氧化層製程，有較佳的電特性表現。