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摘要

? ? ? 我們研究了硅晶片表面取向?qū)O薄氧化物質(zhì)量的影響，測試了硅(100｝和(111｝晶片。已經(jīng)發(fā)現(xiàn)， 非常薄的氧化物結(jié)構(gòu)主要由硅晶片表面取向決定，并且當(dāng)硅(111)被氧化時，隨著氧化物變得厚 于10納米，二氧化硅/硅(111)界面的微粗糙度增加，導(dǎo)致硅(111｝上的氧化物膜質(zhì)量下降。當(dāng)氧 化物厚度減小到小于10納米時，二氧化硅/硅界面平滑度保持與硅(100)和(111)相似，但是二氧化硅/硅界面顯示出硅(111)比硅(100)更大的界面電荷和平帶電壓価移。

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介紹

? ? ? 隨著柵極氧化物變得更薄以及大規(guī)模集 成器件的更高集成度，氧化物的電特性受到硅片質(zhì)量的強(qiáng)烈 影響。硅片表面取向被認(rèn)為是決定金屬氧化物半導(dǎo)體器件性 能的因素之一。

? ? ? 二氧化硅/硅界面的光滑度是彙現(xiàn)高質(zhì)量超薄柵氧化膜的重要因素。

實驗和結(jié)果

? ? ??在該實驗中，氧化是在以極低的金屬和空氣中的雜質(zhì)濃 度為特征的超浄環(huán)境中進(jìn)行的，以僅揭示硅晶片取向的影 響。非常薄的氧化物是通過在90(TC下的干氧化形成的 ,在存在這些的地方，在300°CT形成0.4納米的預(yù)氧化物 a MOS器件。

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結(jié)論

? ? ? 非常薄的氧化物的質(zhì)量很大程度上取決于硅片表面取向。從XPS評估發(fā)現(xiàn)，在Si(100)和(111)上形成的非常薄的氧化物的結(jié)構(gòu)不同，并且隨著氧化物變得越來越厚，二氧化硅/Si(lll)界面的微粗糙度增加厚度大于10納米。硅片表面取向?qū)ζ骷阅苡泻艽笥绊?。在未來的超大?guī)模集成電路器件中， 晶片表面取向、微粗糙度、極薄氧化物質(zhì)量和界面電荷之間的關(guān)系將非常重要。

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