低圧CVD-Si3N4薄膜内の電荷捕獲中心の検討

南 眞一  神垣 良昭  

誌名
電子情報通信学会論文誌 C   Vol.J77-C2   No.12   pp.564-572
発行日: 1994/12/25
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Print ISSN: 0915-1907
論文種別: 論文
専門分野: 半導体材料・デバイス
キーワード: 
Si3N4薄膜,  ESR,  Siの未結合手,  N空孔,  電荷捕獲中心,  MNOS型不揮発性メモリ素子,  

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あらまし: 
低圧CVD法にてたい積したSi3N4薄膜内の欠陥についてESRを用いて評価した.室温ではたい積後にESR信号は検出されず,紫外線照射によって初めてg値2.0028/半値幅14GのSiの未結合手(Si-DB,N3Si●)の信号が検出された.これはSi3N4薄膜内にN空孔すなわち弱いSi:Si結合(N3Si:SiN3),ないしはN空孔の結合電子が再分布した双極子型の欠陥(N3Si:-+SiN3)が存在し,紫外線放射によって対状態の欠陥(N3Si●,●SiN3)が発生したと考えられる.これらが電子と正孔を蓄積できる両極性の電荷捕獲中心になっていると提案する.ゲート絶縁膜としてSi3N4薄膜を用いるMNOS型不揮発性メモリ素子の特性から捕獲中心密度と電荷捕獲機構について検討した.