2
B.В. Андреев, А.А. Столяров, Д.М. Ахмелкин, А.В. Романов
стекла (ФСС). Пленка ФСС толщиной от нескольких единиц до
нескольких десятков нанометров в таких структурах обычно
формируется путем легирования термической пленки SiO
2
[1, 4–7].
Применение данного диэлектрика, с одной стороны, позволяет
использовать на начальном этапе стандартный технологический
процесс формирования КМДП-ИС, а с другой, — принять во внимание
уже имеющиеся данные о процессах зарядовой деградации данных
слоев в сильных электрических полях.
Основной проблемой при создании диэлектрических пленок для
полупроводниковых приборов на основе МДП-структур, позволяющих
управлять параметрами
приборов путем инжекционной модификации
после их изготовления, является создание требуемой оптимальной
структуры диэлектрической пленки, обеспечивающей эффективный
захват носителей заряда на ловушки и обладающей высокой инжекци-
онной стойкостью и низкой зарядовой дефектностью [8–10]. Все это
обуславливает необходимость комплексного и всестороннего исследо-
вания технологического процесса легирования пленки SiO
2
фосфором
и самой структуры SiO
2
— ФСС с целью оптимизации параметров ди-
электрической пленки, необходимой для МДП-приборов с инжекцион-
ной модификацией параметров.
В данной работе проведено исследование процессов изменения за-
рядового состояния МДП-структур с многослойным подзатворным ди-
электриком наноразмерной толщины на основе термической пленки
SiO
2
, легированной фосфором при сильнополевой инжекционной мо-
дификации, проводимой при различных режимах инжекции. Выполне-
на оценка временной и температурной стабильности зарядового со-
стояния диэлектрической пленки после модификации.
Методика эксперимента и образцы.
В качестве эксперименталь-
ных образцов использовались тестовые МДП-конденсаторы на основе
термической двуокиси кремния и термической двуокиси кремния, пас-
сивированной пленкой фосфорно-силикатного стекла (ФСС), изготов-
ленные на пластинах КЭФ-4,5 кристаллографической ориентацией
<100>. Двуокись кремния толщиной 50…100 нм получали термическим
окислением кремния в атмосфере кислорода при температуре 1000 °C
с добавлением 3% HCl. Пленку ФСС толщиной 9…30 нм формировали
диффузией фосфора из газовой фазы путем пиролиза смеси POCl
3
—O
2
при температуре 900 °C. С целью получения экспериментальных об-
разцов с различной толщиной ФСС варьировали время загонки фосфо-
ра в пределах от 1,5 до 7 мин. Затем для окончательного формирования
пленки ФСС в течение 15 мин пластины отжигали в атмосфере азота
при температуре 1000 °C. Алюминиевые электроды площадью 1,5·10
–2
см
2
напыляли магнетронным методом. После формирования Al-электродов
проводили отжиг в среде азота при температуре 475 °C. В результате были
