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NO기반 게이트절연막 NMOS의 AC Hot Carrier 특성
Characteristics of AC Hot-carrier-induced Degradation in nMOS with NO-based Gate Dielectrics

장성근   (청운대학교 전자공학과UU0001256  ); 김윤장   (하이닉스 반도체 시스템IC 연구소CC0008443  );
  • 초록

    We studied the dependence of hot-tarrier-induced degradation characteristics on nitrogen concentration in NO(Nitrided-Oxide) gate of nMOS, under ac and dc stresses. The $\Delta$ V $_{t}$ and $\Delta$ G $_{m}$ dependence of nitrogen concentration were observed, We observed that device degradation was suppressed significantly when the nitrogen concentration in the gate was increased. Compared to $N_2$ O oxynitride, NO oxynitride gate devices show a smaller sensitivity to ac stress frequency. Results suggest that the improved at-hot carrier immunity of the device with NO gate may be due to the significantly suppressed interface state generation and neutral trap generation during stress.ess.


  • 주제어

    AC stress .   Hot-carrier-induced degradation .   Nitrided oxide .   Nitrogen concentration .   Boron penetration.  

  • 참고문헌 (10)

    1. 이철인, 최현식, 서용진, 김창일, 김태형, 장의구, '$N_2O$가스로 열산화된 게이트 산화막의 특성', 전기전자재료학회논문지, 6권, 3호, p. 269, 1993 
    2. 김태형, 김창일, 최동진, 장의구, '$N_2O$가스로 재산화시킨oxynitride막의 특성', 전기전자재료학회 논문지, 7권, 1호, p. 25, 1994 
    3. 윤성필, 이상은, 김선주, 서광열, 이상배, '산화막의 $NO/N_2O$ 질화와 재산화 공정을 이용한 전하트랩형 NVSM용 게이트 유전막의 성장과 특성', 전기전자재료학회논문지, 12권, 5호, p. 389, 1999 
    4. B. Yu, D. H. Ju, W. C. Lee, N. Kepler, T. J. King and C. Hu, ${\square}{\square}$Gate engineering for deep-submicron CMOS transistors${\square}{\square}$, Electron Devices, Vol. 45, No.6, p. 1253, 1998 
    5. Paul Hermans, Johan Witters, Guido Groeseneken, and Hermam E. Maes, 'Analysis of the charge pumping technique and its application for evaluation of MOSFET degradation', IEEE Electron Device, Vol. 36, No.7, p. 1318, 1989 
    6. James C. Chen, Zhihong Liu, J. T Krick. Ping K. Ko, and Chenming Hu, 'Degradation of $N_2O$-annealed MOSFET characteristics in response to dynamic oxide stressing', IEEE Electron Device Lett., Vol. 14, No. 5, p. 225, 1993 
    7. Z. H. Liu, E. Rosenbaum, P. K. Ko, C. Hu, Y. C. Cheng, C. G. Sodinl, B. J. Gross, and T. P. Ma, 'A comparative study of the effects of dynamic stressing on high-field endurance and stability of reoxidizednitrided, fluorinatede and conventional Oxides', IEEE IEDM, p. 723, 1991 
    8. G. Q. Lo, J. Ahn, and Dim-Lee Kwong, 'AC hot-carrier effects in MOSFET's with furnace $N_2O$-nitrided gate oxides', IEEE Electron Device Lett., Vol. 13, No.6, p. 341, 1992 
    9. Yoshio. Okada, Philip J. Tobin, Kimberly. Reid, Rama I. Hegde, Bikas Maiti, and Sergio A. Ajuria, 'Gate oxynitride grown in nitric oxide (NO)', VLSI Symp. Tech. Dig., p. 105, 1994 
    10. K. Mistry and B. Doyle. 'The role of electron trap creation in enhanced hotcarrier degradation during AC stressing', IEEE Electron Device Lett., Vol. 11, No.6, p. 267, 1990 

 저자의 다른 논문

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    1. 2002 "쌍극 폴리-금속 게이트를 적용한 CMOS 트랜지스터의 특성" 전기전자재료학회논문지 = Journal of the Korean institute of electronic material engineers 15 (3): 233~237    
    2. 2003 "구리 확산에 대한 Pt/Ti 및 Ni/Ti 확산 방지막 특성에 관한 연구" 전기전자재료학회논문지 = Journal of the Korean institute of electronic material engineers 16 (2): 97~101    
    3. 2004 "Effect of Shield Line on Noise Margin and Refresh Time of Planar DRAM Cell for Embedded Application" ETRI journal 26 (6): 583~588    
    4. 2006 "평면구조 P-MOS DRAM 셀의 커패시터 VT 이온주입의 최적화" 전기전자재료학회논문지 = Journal of the Korean institute of electronic material engineers 19 (2): 126~129    
    5. 2007 "EEPROM 셀에서 폴리실리콘 플로팅 게이트의 도핑 농도가 프로그래밍 문턱전압에 미치는 영향" 전기전자재료학회논문지 = Journal of the Korean institute of electronic material engineers 20 (2): 113~117    
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    10. 2017 "화학용액 증착법으로 제조한 Bi0.9A0.1Fe0.975V0.025O3+α(A=Nd, Tb) 박막의 구조와 전기적 특성" 전기전자재료학회논문지 = Journal of the Korean institute of electronic material engineers 30 (10): 646~650    

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