Ultra-thin films of silicon nitride were thermally grown in ammonia atmosphere with a IR-furnace. As-grown nitride film was analyzed using Auger electron spectroscopy. MIS devices were fabricated using nitride film as gate insulators and were electrically characterized using C-V, I-V, time-dependent breakdown, trapping, and dielectric breakdown techniques. These characterizations showed that very thin thermal silicon nitride films can be used as gate dielectrics for future highly scaled-down VLSI devices. MOSFETs and EEPROMs were fabricated and tested using thermal silicon nitride film as gate insulator. In MOSFET, mobility degradation effect of electron was observed, but much less than ECR nitride gated MOSFETs which were fabricated in KAIST previously. In EEPROM, gate leakage current too large to program. So, successful EEPROM operation was not observed.
매우 얇은 열 질화 막을 IR-furnace를 이용하여 암모니아 분위기에서 성장시켰다. AES측정을 통해 막의 성분을 분석하였다. MIS소자를 제작하여 C-V, I-V, time-dependent breakdown, trapping,dielectric berakdown 전계 등의 전기적 특성을 분석하였다. 이러한 분석 결과들은 얇은 열 질화 막이 미래의 VLSI소자의 게이트 물질로 사용되어 질 수 있음을 보여주었다. 열 질화 막을 이용하여 MOSFET과 EEPROM을 제작, 측정하여 보았다. MOSFET측정 결과 이동도의 저하 현상이 나타났지만 이전에 제작된 ECR 질화 막 소자에 비해서는 저하 현상이 심하지 않았다. EEPROM에서는 게이트로의 누설 전류가 너무 많아 성공적인 동작을 확인하지 못했다.
