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    半導體電子材料應用-四氟化碳
    來源: | 作者:pmo864658 | 發布時間: 2017-03-12 | 456 次瀏覽 | 分享到:


    半導體產業日新月異,電晶體元件的尺寸也隨著半導體世代的演進縮小,為了符合定電場縮小的依據(constant field scaling),金氧半電晶體的閘極厚度也要隨之縮小﹔然而當傳統的二氧化硅介電層小于一定厚度的時候,就會產生很大的閘極漏電流,我們稱之為直接穿隧電流(direct tunneling current),這種較大的漏電流會影響到半導體元件的能量損失,記憶體元件的資料流失等等,這些都會嚴重的影響到我們所想要的元件特性。


    使用高介電常數之絕緣層是一個有效降低閘極漏電流的方法,因為高介電常數之絕緣層有較厚的等效厚度(equivalent oxide thickness),進而減少直接穿隧電流。但是使用高介電常數之絕緣層通常會伴隨著一些低電子遷移率(mobility)和可靠度的問題,所以在沉積高介電常數之絕緣層之前,通常都會對硅晶圓表面做預處理,以形成一介面層(interfacial layer),以減少高介電常數之絕緣層與硅晶圓直接接觸所造成之缺陷,然而太厚的介面層也會減少介電常數而使高介電常數之絕緣層的功效喪失,在此我們介紹一種使用四氟化碳電漿預處理改善高介電材料特性之製程。


    此方法是利用四氟化碳電漿預處理改善高介電常數之絕緣層與硅晶圓介面之特性,我們可以發現使用此方法可以有效的降低閘極漏電流,再者此方法也可有效的增加氟原子含量,較多的氟原子含量可增加元件的可靠度,圖二顯示使用四氟化碳電漿預處理可有較好的崩饋電荷,意指能忍受較多次的操作,有較長時間的可靠度。以四氟化碳電漿預處理改善高介電材料是一個間單又不需要額外步驟的方法,使用此方法所形成的高介電材料可符合低功率消耗與高可靠度的需求

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