| 講演名 | 2007-06-08 極薄プラズマ酸窒化膜MOSFETのNBTI信頼性に対する窒素プロファイルとフッ素注入の効果(ゲート絶縁膜、容量膜、機能膜及びメモリ技術) 寺井 真之, 藤枝 信次, |
|---|---|
| PDFダウンロードページ |  PDFダウンロードページへ |
| 抄録(和) | プラズマ酸窒化膜をゲート絶縁膜に用いたp型MOSFETのNBTIに対し、プラズマ窒化及びフッ素導入が及ぼす効果を調べた。これらの効果を明らかにするため、NBTストレスによる閾値変動を(1)SiON/Si基板の界面に生成したトラップ成分と、(2)SiON膜中の正電荷成分の2つに分離した。その結果、閾値変動成分の界面トラップ/正電荷成分の比率は窒化プロセスに依存することが分かった。SiON/Si基板界面の窒素量を下げることで界面トラップ成分は低減された。Poly-Si電極/SiON膜界面近傍の窒素濃度を下げた場合、SiON膜中の初期の正固定電荷密度は減少するが、NBTIは減少しなかった。さらに、プラズマSiON膜へのフッ素導入は膜中電荷成分の低減には寄与しないが、界面準位成分を減少させることがわかった。 |
| 抄録(英) | The effects of plasma nitridation and fluorine incorporation on the components of negative-bias temperature instability (NBTI) in p-type MOSFETs with plasma-nitrided SiON gates were investigated. To clarify these effects, NBTI-induced threshold-coltage shift was separated into two components: one for generation of traps at the SiON/Si-substrate interface and one for positive charges within the SiON bulk. It was found that the proportions of the interface and bulk components can be controlled with plasma-nitridation method: the bulk component was increased by RF-plasma nitridation, while the interface component was dominant in the case of ECR-plasma nitridation. Lowering the nitrogen concentration near the SiON/Si-substrate interface decreased the interface component. Lowering the nitrogen concentration near the poly-Si/SiON interface did not decrease NBTI, while it decreased positive oxide charges in the as-fabricated MOSFETs. Furthermore, it was demonstrated that the fluorine incorporation decreases the interface component in plasma-nitrided SiON gates, while it does not decrease the bulk component. |
| キーワード(和) | CMOS / リモートプラズマ窒化(RPN) / 酸窒化膜 / NBTI |
| キーワード(英) | CMOS / REMOTE PLASMA NITRIDATION / RPN / OXINITRIDE / SION / NBTI |
| 資料番号 | SDM2007-40 |
| 発行日 |
| 研究会情報 | |
| 研究会 | SDM |
|---|---|
| 開催期間 | 2007/5/31(から1日開催) |
| 開催地（和） | |
| 開催地（英） | |
| テーマ（和） | |
| テーマ（英） | |
| 委員長氏名（和） | |
| 委員長氏名（英） | |
| 副委員長氏名（和） | |
| 副委員長氏名（英） | |
| 幹事氏名（和） | |
| 幹事氏名（英） | |
| 幹事補佐氏名（和） | |
| 幹事補佐氏名（英） | |
| 講演論文情報詳細 | |
| 申込み研究会 | Silicon Device and Materials (SDM) |
|---|---|
| 本文の言語 | JPN |
| タイトル（和） | 極薄プラズマ酸窒化膜MOSFETのNBTI信頼性に対する窒素プロファイルとフッ素注入の効果(ゲート絶縁膜、容量膜、機能膜及びメモリ技術) |
| サブタイトル（和） | |
| タイトル（英） | Effect of Nitrogen Profile and Fluorine Incorporation on Negative-bias Temperature Instability of Ultrathin Plasma-nitrided SiON MOSFETs |
| サブタイトル（和） | |
| キーワード(1)（和/英） | CMOS / CMOS |
| キーワード(2)（和/英） | リモートプラズマ窒化(RPN) / REMOTE PLASMA NITRIDATION |
| キーワード(3)（和/英） | 酸窒化膜 / RPN |
| キーワード(4)（和/英） | NBTI / OXINITRIDE |
| 第 1 著者 氏名（和/英） | 寺井 真之 / Masayuki Terai |
| 第 1 著者 所属（和/英） | 日本電気株式会社デバイスプラットフォーム研究所 Device Platforms Res. Lab., NEC Corporation |
| 第 2 著者 氏名（和/英） | 藤枝 信次 / Shinji Fujieda |
| 第 2 著者 所属（和/英） | 日本電気株式会社デバイスプラットフォーム研究所 Device Platforms Res. Lab., NEC Corporation |
| 発表年月日 | 2007-06-08 |
| 資料番号 | SDM2007-40 |
| 巻番号（vol） | vol.107 |
| 号番号（no） | 85 |
| ページ範囲 | pp.- |
| ページ数 | 6 |
| 発行日 | |