고압 중수소 열처리 효과에 의해 조사된 수소 결합 관련 박막 게이트 산화막의 열화

이재성

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자료유형: 학술저널

저자정보: 이재성

저널정보: 대한전자공학회 전자공학회논문지-SD 전자공학회논문지 SD편 제41권 제11호

발행연도: 2004.11

수록면: 7 - 13 (7page)

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두께가 약 3 nm 인 게이트 산화막을 갖는 P 및 NMOSFFT를 제조하여 높은 압력 (5 atm.)의 중수소 및 수소 분위기에서 후속 열처리를 각각 행하여 중수소 효과 (동위원소 효과)를 관찰하였다. 소자에 대한 스트레스는 -2.5V ≤ Vg ≤ -4.0V 범위에서 l00℃의 온도를 유지하며 진행되었다. 낮은 스트레스 전압에서는 실리콘 계면에 존재하는 정공에 의하여 게이트 산화막의 열화가 진행되었다. 그러나 스트레스 전압을 증가시킴으로써 높은 에너지를 갖는 전자에 의한 계면 결함 생성이 열화의 직접 적인 원인이 됨을 알 수 있었다. 본 실험조건에서는 실리콘 계면에서 phonon 산란이 많이 발생하여 impact ionization에 의한 " hot " 정공의 생성은 무시할 수 있었다. 중수소 열처리를 행함으로써 수소 열처리에 비해 소자의 파라미터 변화가 적었으며, 게이트 산화막의 누설전류도 억제됨이 확인되었다. 이러한 결과로부터 impact ionization이 발생되지 않을 정도의 낮은 스트레스 전압동안 발생하는 게이트 산화막내 결합 생성은 수소 결합과 직접적인 관계가 있음을 확인하였다.

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[학술지(정기간행물)] - E. Rosenbaum / 2001. / Trap generation and breakdown processes in very thin gate oxides 41 : 625 ~ 632

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[학술지(정기간행물)] - M. H. Lee, / nov.2001. / Novel methods to incorporate deuterium in the MOS structures 22 : 519 ~ 521

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이재성

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