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半导体电子材料应用-四氟化碳
来源: | 作者:pmof11368 | 发布时间: 2017-03-12 | 682 次浏览 | 分享到:


半导体产业日新月异,电晶体元件的尺寸也随著半导体世代的演进缩小,为了符合定电场缩小的依据(constant field scaling),金氧半电晶体的闸极厚度也要随之缩小﹔然而当传统的二氧化硅介电层小于一定厚度的时候,就会产生很大的闸极漏电流,我们称之为直接穿隧电流(direct tunneling current),这种较大的漏电流会影响到半导体元件的能量损失,记忆体元件的资料流失等等,这些都会严重的影响到我们所想要的元件特性。


使用高介电常数之绝缘层是一个有效降低闸极漏电流的方法,因为高介电常数之绝缘层有较厚的等效厚度(equivalent oxide thickness),进而减少直接穿隧电流。但是使用高介电常数之绝缘层通常会伴随著一些低电子迁移率(mobility)和可靠度的问题,所以在沉积高介电常数之绝缘层之前,通常都会对硅晶圆表面做预处理,以形成一介面层(interfacial layer),以减少高介电常数之绝缘层与硅晶圆直接接触所造成之缺陷,然而太厚的介面层也会减少介电常数而使高介电常数之绝缘层的功效丧失,在此我们介绍一种使用四氟化碳电浆预处理改善高介电材料特性之製程。


此方法是利用四氟化碳电浆预处理改善高介电常数之绝缘层与硅晶圆介面之特性,我们可以发现使用此方法可以有效的降低闸极漏电流,再者此方法也可有效的增加氟原子含量,较多的氟原子含量可增加元件的可靠度,图二显示使用四氟化碳电浆预处理可有较好的崩馈电荷,意指能忍受较多次的操作,有较长时间的可靠度。以四氟化碳电浆预处理改善高介电材料是一个间单又不需要额外步骤的方法,使用此方法所形成的高介电材料可符合低功率消耗与高可靠度的需求