$\require{mediawiki-texvc}$

연합인증

연합인증 가입 기관의 연구자들은 소속기관의 인증정보(ID와 암호)를 이용해 다른 대학, 연구기관, 서비스 공급자의 다양한 온라인 자원과 연구 데이터를 이용할 수 있습니다.

이는 여행자가 자국에서 발행 받은 여권으로 세계 각국을 자유롭게 여행할 수 있는 것과 같습니다.

연합인증으로 이용이 가능한 서비스는 NTIS, DataON, Edison, Kafe, Webinar 등이 있습니다.

한번의 인증절차만으로 연합인증 가입 서비스에 추가 로그인 없이 이용이 가능합니다.

다만, 연합인증을 위해서는 최초 1회만 인증 절차가 필요합니다. (회원이 아닐 경우 회원 가입이 필요합니다.)

연합인증 절차는 다음과 같습니다.

최초이용시에는
ScienceON에 로그인 → 연합인증 서비스 접속 → 로그인 (본인 확인 또는 회원가입) → 서비스 이용

그 이후에는
ScienceON 로그인 → 연합인증 서비스 접속 → 서비스 이용

연합인증을 활용하시면 KISTI가 제공하는 다양한 서비스를 편리하게 이용하실 수 있습니다.

Making silicon nitride film a viable gate dielectric

IEEE transactions on electron devices, v.45 no.3, 1998년, pp.680 - 690  

Abstract

To extend the scaling limit of thermal SiO2 in the ultrathin regime when the direct tunneling current becomes significant, members of this author's research team at Yale University, in collaboration with the Jet Process Corporation, embarked on a program to explore the potential of silicon nitride as an alternative gate dielectric. In this paper, high-quality silicon nitride (or oxynitride) films made by a novel jet vapor deposition (JVD) technique are described. The JVD process utilizes a high-speed jet of light carrier gas to transport the depositing species onto the substrate to form the desired films. The film composition has been determined to consist primarily of Si and N, with some amounts of O and H. Metal-nitride-Si (MNS) capacitors based on the JVD nitride films deposited directly on Si exhibit relatively low densities of interface traps, fixed charge, and bulk traps. The interface traps at the nitride/Si interface exhibit different properties from those at the SiO2/Si interface in several aspects. In contrast to the conventional CVD silicon nitride, the high-field I-V characteristics of the JVD silicon nitride fit the Fowler-Nordheim (F-N) tunneling theory over four to five orders of magnitude in current, but do not fit at all the Frenkel-Poole (F-P) transport theory. This is consistent with the much lower concentration of electronic traps in the JVD silicon nitride. Results from the carrier separation experiment indicate that electron current dominates the gate current with very little hole contribution. Both theoretical calculation and experimental data indicate that the gate leakage current in JVD silicon nitride is significantly lower than that in silicon dioxide of the same equivalent oxide thickness. The breakdown characteristics of the JVD nitride are also respectable. Compared to their MOSFET counterparts, MNS transistors exhibit reduced low-field transconductance but enhanced high-field transconductance, perhaps due to the presence of border traps. As expected, the JVD silicon nitride films exhibit very strong resistance to boron penetration and oxidation at high temperatures. These properties, coupled with its room-temperature deposition process, make JVD silicon nitride an attractive candidate to succeed thermal SiO2 as an advanced gate dielectric in future generations of ULSI devices.

섹션별 컨텐츠 바로가기

AI-Helper ※ AI-Helper는 오픈소스 모델을 사용합니다.

AI-Helper 아이콘
AI-Helper
안녕하세요, AI-Helper입니다. 좌측 "선택된 텍스트"에서 텍스트를 선택하여 요약, 번역, 용어설명을 실행하세요.
※ AI-Helper는 부적절한 답변을 할 수 있습니다.

선택된 텍스트

맨위로