• 제목/요약/키워드: Gate oxidation anneal

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게이트 산화막 어닐링을 이용한 서브 마이크론 PMOS 트랜지스터의 NBTI 향상 (Impact of Post Gate Oxidation Anneal on Negative Bias Temperature Instability of Deep Submicron PMOSFETs)

  • 김영민
    • 한국전기전자재료학회논문지
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    • 제16권3호
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    • pp.181-185
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    • 2003
  • Influence of post gate oxidation anneal on Negative Bias Temperature Instability (NBTI) of PMOSFE has been investigated. At oxidation anneal temperature raised above 950$^{\circ}$C, a significant improvement of NBTI was observed which enables to reduce PMO V$\_$th/ shift occurred during a Bias Temperature (BT) stress. The high temperature anneal appears to suppress charge generations inside the gate oxide and near the silicon oxide interface during the BT stress. By measuring band-to-band tunneling currents and subthreshold slopes, reduction of oxide trapped charges and interface states at the high temperature oxidation anneal was confirmed.

Measurement of Interface Trapped Charge Densities $(D_{it})$ in 6H-SiC MOS Capacitors

  • Lee Jang Hee;Na Keeyeol;Kim Kwang-Ho;Lee Hyung Gyoo;Kim Yeong-Seuk
    • 대한전자공학회:학술대회논문집
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    • 대한전자공학회 2004년도 ICEIC The International Conference on Electronics Informations and Communications
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    • pp.343-347
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    • 2004
  • High oxidation temperature of SiC shows a tendency of carbide formation at the interface which results in poor MOSFET transfer characteristics. Thus we developed oxidation processes in order to get low interface charge densities. N-type 6H-SiC MOS capacitors were fabricated by different oxidation processes: dry, wet, and dry­reoxidation. Gate oxidation and Ar anneal temperature was $1150^{\circ}C.$ Ar annealing was performed after gate oxidation for 30 minutes. Dry-reoxidation condition was $950^{\circ}C,$ H2O ambient for 2 hours. Gate oxide thickness of dry, wet and dry-reoxidation samples were 38.0 nm, 38.7 nm, 38.5 nm, respectively. Mo was adopted for gate electrode. To investigate quality of these gate oxide films, high frequency C- V measurement, gate oxide leakage current, and interface trapped charge densities (Dit) were measured. The interface trapped charge densities (Dit) measured by conductance method was about $4\times10^{10}[cm^{-1}eV^{-1}]$ for dry and wet oxidation, the lowest ever reported, and $1\times10^{11}[cm^{-1}eV^{-1}]$ for dry-reoxidation

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전하트랩형 NVSM의 게이트 유전막을 위한 질화산화막의 재산화특성에 관한 연구 (Characteristics of reoxidation of nitried oxide for gate dielectric of charge trapping NVSM)

  • 이상은;한태현;서광열
    • 한국결정성장학회지
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    • 제11권5호
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    • pp.224-230
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    • 2001
  • 초박막 게이트 유전막 및 비휘발성 기억소자의 게이트 유전막으로 연구되고 있는 $NO/N_2O$ 열처리된 재산화 질화산 화막의 특성을 D-SIMS(Dynamic Secondary Ion Mass Spectrometry), ToF-SIMS(Time-of-Flight Secondary Ion Mass Spectrometry), AES(Auger Electron Spectroscopy)으로 조사하였다. 시료는 초기산화막 공정후에 NO 및 $N_2O$ 열처리를 수행하였으며, 다시 재산화공정을 통하여 질화산화막내 질소의 재분포를 형성토록하였다. 재산화에 있어서 습식산화시 공정에 사용된 수소에 의한 영향으로 계면 근처에 축적된 질소가 Si≡N 결합을 쉽게 이탈함에 따라 방출이 촉진되어 건식산화에 비하여 질소의 감소가 더욱 두드러지게 나타났다. 재산화에 따른 질화산화막내 질소의 거동은 외부로의 방출과 기판으로의 확산이 동시에 나타난다. 재산화후 질화산화막내 축적된 질소의 결합종을 분석한 결과, 초기산화막 계면근처의 질소는 SiON의 결합종이 주도적으로 나타나는 반면 재산화 후 새롭게 형성된 $Si-SiO_2$ 계면근처로 확산한 질소는 $Si_2NO$ 결합종이 주로 검출된다. SiON에 의한 질소의 미결합손과 $Si_2$NO에 의한 실리콘의 미겨랍손은 기억특성에 기여하는 결함을 포함하기 때문에 재산화 질화산화막내 존재하는 SiON과 $Si_2$NO 결합종은 모두 전하트랩의 기원과 관련된 결합상태로 예상된다.

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