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为什么栅氧化层需要部分氮化?
为什么栅氧化层需要部分氮化?
2024年09月03日 10:48 浏览:278 来源:小萍子
在做栅介质层时,有的用的是纯的氧化硅,有的是用的SiON,请问这两种有什么区别?SiON有什么性质?
为什么用SiON?
如上图:
传统的栅极介质(Oxide layer)以SiO2为主,随着晶体管尺寸的缩小,栅氧化层也变得越来越薄。在薄栅氧化层中,漏电流会急剧增加。
如果要解决漏电流问题,必须要提高栅介质的介电常数。有两个方案:
1,使用高k介质,如氧化铪等,关于高k介质,见文章:
为什么要用高k材料做栅介质层材料?
2,节点45nm以前,晶圆厂普遍将SiO2部分氮化为SiON。没有任何掺杂的SiO2介电常数在3.9左右,而Si3N4的介电常数在7左右,通过在氧化硅中掺氮,可以提高栅介质的介电常数,抑制硼等掺杂原子在栅介质中的扩散。
如果将SiO2部分氮化?
第一种方法是在SiO2 的生长过程中通入NO,NO2 或NH3等含氮气体.
第二种方法是在SiO2 生长完成后,在NO/N2O 等含氮气体环境中进行退火。
SiON薄膜的性质?
1,折射率可调,SiON薄膜的折射率介于SiO₂和Si₃N₄之间,通常在1.46到2.0之间,具体数值取决于薄膜中的氧氮比例。
2,工艺兼容性好
3,优良的热稳定性
4,较高的硬度
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