NVSM용 초박막 ONO 적층 유전층의 특성

Characterization of ultrathin ONO stacked dielectric layers for NVSM

  • 이상은 (광운대학교 전자재료공학과) ;
  • 김선주 (광운대학교 전자재료공학과) ;
  • 서광열 (광운대학교 전자재료공학과)
  • 발행 : 1998.06.01

초록

MONOS(metal-oxide-nitride-oxide-semicondutor) EEPROM에 응용하기 위한 얇은 ONO 유전층의 막 특성을 AES, SIMS, TEM 및 AFM을 이용하여 조사하였다. 터널링 산화막, 질화막, 블로킹 산화막의 두께를 각각 달리하여 ONO 박막을 제작하였다. 터널링 산화막 위에 LPCVD방법으로 질화막을 증착하는 동안 얇은 터널링 산화막이 질화되었으며, 질화막 위에 블로킹 산화막을 형성할 때, 산소가 질화막 표면을 산화시킬 뿐만 아니라 질화막을 지나 확산되었다. ONO 박막은 $SiO_2$(블로킹 산화막)/O-rich SiOxNy(계면)/N-rich iOxNy(질화막)/O-rich SiOxNy(터널링 산화막)으로 이루어졌다. SiON상은 주로 터널링 산화막과 질화막, 질화막과 블로킹 산화막 계면에 분포하였으며, $Si_2NO$상은 각 계면의 질화막 쪽과 터널링 산화막 내에 분포하였다.

Film characteristics of thin ONO dielectric layers for MONOS (metal-oxide-nitride-oxide-semiconductor) EEPROM was investigated by AES, SIMS, TEM and AFM. The ONO films with different dimension of tunneling oxide, nitride, and blocking oxide were fabricated. During deposition of the LPCVD nitride films on tunneling oxide, this thin oxide was nitrized. When the blocking oxide were deposited on the nitride film, the oxygen not only oxidized the nitride surface, but diffused through the nitride. The results of ONO film analysis exhibits that it is made up of $SiO_2$(blocking oxide)/O-rich SiOxNy (interface)/ N-rich SiOxNy(nitride)/O-rich SiOxNy(tunneling oxide). In addition, the SiON phase is distributed mainly near the tunneling oxide/nitride and nitride/blocking oxide interfaces, and the $Si_2NO$ phase is distributed mainly at nitride side of each interfaces and in tunneling oxide.

키워드

참고문헌

  1. IEEE Trans. Electron Dev. v.30 no.2 E. Suzuki;H.Hiraishi;K. Ishii;Y. Hayashi
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