Abstract
在末來極大型積體電路（Ultralarge-scale integration circuit, ULSI)而言，互補式金氧半(CMOS)將會是在金氧半(MOS)中主流，超薄閘極 氧化層的品質好壞將主宰整個金氧半元件良品率的多寡。 在超薄氧化 層，在如此薄的氧化層，首先看到的是通過氧化層的漏電流，或者說是穿 隧電流(tunneling Current)，雖由原先Fowlar-Nordheim(F-N)穿隧電 流(6nm以上) 變為直接穿隧電流(DT)，但在低場下仍有相當大旳電流，對 元件(ULSI)產生散熱問題，其次介電質崩潰電壓的問題，以上問題可以用 降低工作電壓來解決。 但又面臨越薄氧化層，電壓引致漏電流( Stress-induced leakage current, SILC)越來越嚴重。在本篇論文中， 我們以O2及N2O兩種氣體所成長超薄閘極氧化層可以看出N2O所生長，較能 壓制SILC的產生，且有較大的崩潰電場強度(EBD)，這是由於以N2O所成長 的氧化層內有較多Si-N鍵所致，所以氮放進去之後，它可以把Si-N鍵與 Si-N鍵這二個互補起來，使得鍵結很強，較能耐電的電應力(stress)。 本論文中，將把在不同O2和N2O所成長4nm閘極氧化層做可靠性分析比較 。並概論性討論一下，閘極氧化層漏電流機制，和崩潰理論機制。並提出 一種新的預測氧化層崩潰的生命期的方法。