【摘 要】
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研究了NiSi金属栅的各种电学特性及其热稳定性,提出一个物理模型用于解释当形成温度大于500℃时NiSi功函数随退火温度升高而增大的现象.测量了不同退火温度形成的.NiSi材料的
【机 构】
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北京大学微电子系,北京,100871
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研究了NiSi金属栅的各种电学特性及其热稳定性,提出一个物理模型用于解释当形成温度大于500℃时NiSi功函数随退火温度升高而增大的现象.测量了不同退火温度形成的.NiSi材料的方块电阻,当退火温度大于400℃时,方块电阻达到最小,并在400-600℃范围内稳定.比较各种温度下形成的NiSi材料X射线衍射谱的变化,说明温度在400-600℃范围内NiSi相为最主要的成分.制备了以NiSi为金属栅的金属氧化物半导体电容.通过等效氧化层电荷密度及击穿电场Ebd的分布研究,说明炉退火时间较长将导致NiSi金属栅与栅介质之间界面质量下降、击穿电场降低,这种退火方式不适合作为NiSi金属栅的形成方式.系统研究了在各种快速热退火(RTA)温度下形成的NiSi金属栅电容的电学特性,通过C-V,Ig-Vg曲线及氧化层等效电荷密度的比较,说明了当RTA温度大于500℃时栅介质质量明显退化,因此400-500℃为理想的NiSi金属栅形成温度范围.进一步提取并分析了400,450,500和600℃条件下RTA形成的NiSi金属栅功函数及等效氧化层电荷,发现在600℃条件下NiSi金属栅功函数和氧化层等效电荷都有一个显著的增大.
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