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山东电子 1998年第4期 26-27页

作者：曹宝成马洪磊宗福建李玉香山东大学光电材料与器件研究所

本文报告了一种新型电子工业清洗工艺。用该工艺清洗过的硅片上的钠残留量低于常规ｃｍｏｓ／ｓｏｓ栅氧化工艺，去重金属离子的能力及对器件参数的影响与常规ｃｍｏｓ／ｓｏｓ栅氧化工艺相当。新型清洗工艺具有操作简单，价格低廉等优... 详细信息

本文报告了一种新型电子工业清洗工艺。用该工艺清洗过的硅片上的钠残留量低于常规ｃｍｏｓ／ｓｏｓ栅氧化工艺，去重金属离子的能力及对器件参数的影响与常规ｃｍｏｓ／ｓｏｓ栅氧化工艺相当。新型清洗工艺具有操作简单，价格低廉等优点，无毒，无腐蚀性，对人体无危害，对环境无污染。

关键词：清洗工艺半导体硅片栅氧化工艺

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掺氮氧化硅栅介质对0.13um CMOS器件1/f噪声特性影响的研究

掺氮氧化硅栅介质对0.13um CMOS器件1/f噪声特性影响的研究

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作者：陆肇勇复旦大学

学位级别：硕士

当CMOS工艺发展到深亚微米阶段,传统的二氧化硅栅氧介质已经接近其物理极限。为减少栅氧化层的隧穿电流,提高其对硼的阻挡能力,势必要引入新的栅介质材料。在0.15μm至0.065μm的CMOS工艺中,通常的做法是在氧化层中掺氮。氮的掺入会提... 详细信息

当CMOS工艺发展到深亚微米阶段,传统的二氧化硅栅氧介质已经接近其物理极限。为减少栅氧化层的隧穿电流,提高其对硼的阻挡能力,势必要引入新的栅介质材料。在0.15μm至0.065μm的CMOS工艺中,通常的做法是在氧化层中掺氮。氮的掺入会提高栅介质的介电常数,缓解短沟器件对栅氧化层减薄的依赖,降低栅介质的隧穿电流,提高其对硼的阻挡能力。但是,传统的掺氮方法是在热氧化后通过高温氮化退火实现,氮掺杂在Si-SiO界面。由于氮在界面的引入改变了界面附近的晶格结构,使CMOS器件某些性能出现退化,其中特别值得注意的是,氮在界面的掺杂降低了器件的某些可靠性,增加了器件的1/f噪声(flicker noise,也叫闪烁噪声),这对低频应用的模拟器件尤其不利。通常认为CMOS器件的1/f噪声来自沟道中载流子密度或迁移率的不规则变化,前者取决于Si-SiO界面态密度及其在禁带能级中的位置,后者则由载流子与声子群的散射决定。本文探讨了不同氮化及退火条件生成的掺氮氧化硅栅介质对0.13μm CMOS器件1/f噪声特性的影响。通过在线测试掺氮氧化层界面陷阱密度、氧化层总电荷、氧化层可移动电荷、氮浓度及其分布等,分析氮在氧化层中的掺杂分布对氧化层特性及作为栅介质时对CMOS器件1/f噪声特性的影响。在线监控表明,氮在Si-SiO界面的掺杂增加了氧化层的总电荷,在相同的退火条件下,氮的掺杂浓度越高,或其分布越靠近界面,则氧化层总电荷越高。而CMOS器件的1/f噪声测试结果表明,氮在Si-SiO界面的掺杂是0.13μm掺氮氧化硅栅介质CMOS器件1/f噪声特性恶化的主要原因。其机理可能是氮在界面的引入使Si-N键替代了扭曲的Si-O键,释放了过渡氧化层的应力,改变了界面附近的硅衬底的晶格结构,增强了载流子与由晶格结构决定的声子群的散射,导致CMOS器件的1/f噪声恶化。通过先氮化后氧化等方法,可将氮掺杂由Si-SiO2界面提升到SiO表面附近,降低氮掺杂对Si-SiO界面应力的影响,该方法将0.13μm CMOS器件的1/f噪声降低了14～20dB。在进行CMOS掺氮栅氧化工艺开发时,可设计不同的掺氮工艺条件,通过在线监控氧化层总电荷的方法,选择较优的栅氧化工艺来降低器件的1/f噪声,缩短工艺开发周期和成本。

关键词：栅氧化层掺氮栅氧化硅 1/f噪声栅氧化工艺在线监控

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栅极的再氧化对EEPROM阈值电压的影响及可控研究

栅极的再氧化对EEPROM阈值电压的影响及可控研究

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作者：凌晓宇复旦大学

学位级别：硕士

在集成电路制造工艺中,为使产品得到不同的开启电压,往往采用分两次氧化和预先掺杂（离子注入）致使界面氧化反应速率不同,来达到所需氧化层厚度的方法。栅氧化层作为MOS晶体管的栅介质,它的品质好坏直接影响晶体管的各项特性,包括开启... 详细信息

在集成电路制造工艺中,为使产品得到不同的开启电压,往往采用分两次氧化和预先掺杂（离子注入）致使界面氧化反应速率不同,来达到所需氧化层厚度的方法。栅氧化层作为MOS晶体管的栅介质,它的品质好坏直接影响晶体管的各项特性,包括开启电压Vt（THRESHOLD VOLTAGE）,击穿电压（BREAKDOWNVOLTAGE）等,另外它对晶片的合格率和可靠性影响也很大,极小量的缺陷都可能显著降低集成电路的合格率和可靠性。一般的确保栅氧化层质量的GOI （gate oxide integrated）和厚度的方式已不能满足对在线栅氧化质量的实时监控。因此它不能及时准确地反映栅氧化机台的状况。如果按一般产品生产周期一个月来讲,在这段时间里,如果在线的栅氧化机台发生异常现象,对于任何一个晶圆代工厂来说,都将是灾难性的,它会引起大量的产品报废,从而造成巨大和直接的经济损失。本文探讨的是一种8英寸厂生产的0.18μm EEPROM的产品在生长栅氧化层的过程中出现的问题,对此本文作了不同氧气,DCE（二氯乙烯）流量的氧化反应的相关性实验,同时做了以下测试和观察：1.对产生问题的机台作对比重复实验,在同一机台氧化一层氧化层,再在两个不同机台作栅氧的再氧化,同时对栅氧化层做了C-V测试,分析了Vfb,Qtot,Qm,Vs,SPV参数的测试,2,对类似产品做了结果的肯定性测试和实验,对实验结果进行重复实验后对结果的再肯定。通过一系列实验和测试证明：小流量DCE的引入对改善器件性能是有效的,但是微量的变化不足以令厚度有明显异常的变化,但是对于器件最后的各方面参数却有很大的影响,氧化层的再氧化Qtot参数测试对在线监控方式的不足得到很好的改善补充,在线监控技术的有效性得到了进一步的加强。另外对于参数Qtot的推广与应用,它可以预先对比不同厂家机台的参数差异,便于机台扩展,对机台之间的统一化是一很好的手段,这一在线监控方式的成功对于晶圆代工厂来说,无论是从产品品质的安全性角度考虑,还是从产业应用,都具有非常积极的意义。

关键词：栅氧化层二氧化硅阈值电压栅氧化工艺实时监控

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