【摘 要】
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该论文主要在超薄栅介质制备工艺、抗硼扩散和超薄栅介质厚度提取等方面开展了一些工作,具体如下：第一,采用硅表面在HSO／HO溶液中形成化学氧化层方法（起钝化作用）和氮气稀释热氧
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该论文主要在超薄栅介质制备工艺、抗硼扩散和超薄栅介质厚度提取等方面开展了一些工作,具体如下：第一,采用硅表面在H<,2>SO<,4>／H<,2>O<,2>溶液中形成化学氧化层方法（起钝化作用）和氮气稀释热氧化制备出厚度为3-6nm的超薄SiO<,2>栅介质,并制成MOS电容对其特性进行了研究.第二,在考虑到常规超薄栅工艺局限性的情况下,研究栅介质氧化前在硅衬底注入N<,2><＋>离子（浓度分布的Rp落在衬底表面）所制备的栅介质特性.第三,尽管在硅衬底上注入N<,2><＋>,能够有效地减缓栅介质氧化速率,可制备出理想厚度的超薄栅介质,由于N<,2><＋>直接注入到牺牲氧化层和硅衬底中,对界面和衬底晶格损伤较大,这种制备工艺还是不能明显改善栅介质的完整性和可靠性,因而主要研究了多晶硅上注入H<,2><＋>对栅介质质量的改善作用.第四,主要研究了多晶硅注氮在抑制硼扩散以及提高栅介质可靠性方面的影响,并且进行了机理分析.第五,在分析半经典模型和量子模型的基础上,提出了包括量子效应和多晶硅耗尽效应的栅介质厚度提取模型,选择C-V曲线的强积累区进行模拟,并将模型所提取出来的栅介质厚度与椭偏仪所测厚度进行了比较.最后,通过分析Si-O-N系统的热力学平衡状态和各种氮化栅介质及注氮栅介质工艺,探讨和提出了氮在栅介质内的优化分布,最大限度地抑制硼扩散和提高栅介质的可靠性.
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