1
УДК 621.38.53
Сильнополевая инжекционная модификация
наноразмерных диэлектрических пленок в МДП-приборах
© B.В. Андреев, А.А. Столяров, Д.М. Ахмелкин, А.В. Романов
КФ МГТУ им. Н.Э. Баумана, г. Калуга, 248600, Россия
Проведено исследование процессов изменения зарядового состояния МДП-структур
с многослойным подзатворным диэлектриком наноразмерной толщины на основе
термической пленки SiO
2
, легированной фосфором, при сильнополевой инжекционной
модификации, проводимой при различных режимах инжекции. Выполнена оценка
временной и температурной стабильности зарядового состояния диэлектриче-
ской пленки после модификации. Установлено, что отрицательный заряд, нака-
пливающийся в пленке фосфорно-силикатного стекла (ФСС) в МДП-структурах
с двухслойным подзатворным диэлектриком SiO
2
-ФСС в процессе сильнополевой
туннельной инжекции электронов, может использоваться для модификации элек-
трофизических характеристик приборов с такой структурой. Предложен способ
модификации электрофизических характеристик МДП-структур путем сильно-
полевой туннельной инжекции электронов в диэлектрик в режиме протекания
постоянного инжекционного тока. Способ позволяет непосредственно во время
модификации контролировать изменение параметров МДП-структуры. Показано,
что для получения приборов с высокой термополевой стабильностью после моди-
фикации зарядового состояния инжекцией электронов их необходимо отжигать
при температурах около 200 °C.
Ключевые слова:
МДП-структура, наноразмерная диэлектрическая пленка, модифи-
кация, сильные электрические поля, инжекция, подзатворный диэлектрик.
Введение.
Важной задачей современной микро- и наноэлектроники
является создание полупроводниковых приборов, интегральных микро-
схем и других изделий, изготавливаемых на основе структур металл-
диэлектрик-полупроводник (МДП), с возможностью корректировки
параметров как в процессе, так и после их изготовления. Для реализа-
ции этой задачи необходима разработка специальных нанорозмерных
диэлектрических пленок, реализующих новые способы модификации
их характеристик.
Новые диэлектрические пленки должны позволять изменять в ши-
роком диапазоне свое зарядовое состояние и сохранять эти изменения
стабильными длительное время в процессе эксплуатации. Как было
показано [1–3], в качестве таких диэлектрических пленок можно
использовать многослойный диэлектрик на основе термической
двуокиси кремния, пассивированной слоем фосфорно-силикатного
