Abstract
The metal plasma-etch damage immunity of nMOSFET with $N{_2}O$ gate oxide is found to be improved comparing to that with regular pure oxide of similar thickness. With increasing the antenna ratio (AR), the characteristics of nMOSFETs with $N{_2}O$ oxide shows tighter initial distribution and smaller degradation under constant field stress, which is explained by the effect of the nitrogen at the substrate $Si/SiO_2$ interface. Also, if $N{_2}O$ gate oxide is used, the maximum allowable size of metal AAR and PAR may be increased to the much larger values. These improvements of nMOSFETs with $N{_2}O$ gate oxide are attributed to the effect of the interface hardness improved by the nitrogen included at the substrate-Si/$N{_2}O$-oxide interface.
$N{_2}O$ 게이트 산화막을 사용한 nMOSFET가 금속 플라즈마 식각 피해에 대한 면역도가 동일한 두께의 순수한 산화막을 갖는 nMOSFET보다 향상됨을 보여준다. Area Antenna Ratio(AAR)를 증가시킴에 따라 $N{_2}O$ 산화막을 갖는 nMOSFET는 좁은 초기 분포 특성과 정전계 스트레스하에서 더 작은 열화특성을 보이는 데 이는 Si기판과 산화막 계면에서의 질소기의 영향으로 설명되어진다. 또한 $N{_2}O$ 게이트 산화막을 사용하면 순수한 게이트 산화막을 사용할 때 보다 금속 Area Antenna Ratio(AAR)과 Perimeter Area ratio(PAR) 의 최대 허용 크기를 더 증가할 수 있다. 이러한 $N{_2}O$ 게이트 산화막을 갖는 NMOSFET의 개선은 Si기판과 $N{_2}O$ 산화막 계면에 있는 질소기에 의한 계면 강도의 영향 때문으로 판단된다.