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介绍

      最先进的 65 nm 栅极氧化物通常被氮化以减少泄漏并增加 k 值。将它们集成到 65 纳米三栅极氧化物流中是一个真正的挑战。关键是控制入膜的氮浓度峰值位置。实际上，掺入的氮对所有种类的氧化都非常敏感，尤其是湿式操作。

关键词： 氮化氧化物、三重栅极氧化物、氮浓度分布

结果与讨论

      某些器件需要在同一芯片上集成三重栅极氧化物（图 1）。第一个专用于输入/输出功能。第二个，LP（低功耗）用于低电流消耗，最后一个，GP（通用）用于高速应用。使用了几个湿法处理步骤并与 LP 栅极氧化物相互作用。这些氧化物是通过快速热氧化、等离子体氮化和 PNA（氮化后退火）产生的（图 2）。

      必须严格控制三个主要参数才能获得可重现和准确的设备性能：厚度、氮深度分布和含量。虽然氮位于 90 nm 节点中的氧化物衬底界面处，但它在 65 nm 节点中更靠近顶部表面，以防止任何 NBTI 问题（图 3）。

      这些剂量分布图通过两个步骤获得：湿斜角蚀刻，然后沿晶片直径进行 XPS 测量。两种斜角蚀刻轮廓是可能的：从上到下（在 HF 浴中缓慢浸入）或旋转蚀刻机上的径向轮廓。

结论

      需要栅极氧化物等离子体氮化来实现 C065 执行器件。为了获得稳健的可制造性，这些栅极氧化物必须获得良好确定的氮分布。此外，需要特别注意进一步的氧化，以保证准确的过程控制。SPM 具有特别高的氧化能力。因此，需要尽可能限制剥离。

图 1：三重栅极氧化物（LP/GP 混合）工艺流程

图 2：DPN（去耦等离子氮化）

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