동작속도가 빠른 Mo2N/Mo 게이트 MOS 집적회로

High Speed Mo2N/Mogate MOS Integrated Circuit

RMOS(refractory metal oxide semiconductor)의 게이트와 집적회로의 각 소자나 회로를 연결하는 연결선으로 사용되는 Mo2N/Mo 이중층을 Ar과 N2의 혼합가스 분위기에서 저온의 고주파 반응성스펏터링으로 형성하였다. 1000Å-Mo2N/4000Å-Mo이중층의 면저항은 약 1.20∼1.28Ω/구로서 다결정실리콘의 약 1/10정도가 되었다. C-V측정으로부터 Mo2N/Mo이중층과 비저항이 6∼9Ω·㎝이고 결정면이 (100)인 P형 Si과의 일함수차 f%5는 약 -0.30ev 및 산화층에 존재하는 고정전하밀도 Qss/q는 약 2.1x1011/cm를 얻었다. 인버터 한개당의 신호전달 지연시간을 측정하기 위해 다결정실리콘게이트 NMOS 제조공정을 웅용하여 45개의 인버터로 구성된 ring oscillator를 제작하였다. 본 실험에서 얻을 수 있었던 인버터 한개에 대한 신호전달지연시간은 약 0.8nsec였다.

Mo2N/Mo double layer which is to be used for gate of the RMOS (refractory metal oxide semiconductor) and interconnection material has been formed by means of low temperature r.f. reactive sputtering in Ar and N2 mixture. The sheet .esistance of 1 000$\AA$Mo2 N/4000$\AA$Mofilm was about 1.20-1.28 ohms/square, which is about an order of magnitude lower than that of polysilicon film. The workfunction difference naE between MO2N/MO layer and (100) p-Si with 6-9 ohm'cm resistivity obtained from C-V plots was about -0.30ev, and the fixed charge density Qss/q in the oxide was about 2. Ix1011/cm2. To evaluate the signal transfer delay time per inverter stage, an integrated ring oscillator circuit consisting of 45-stage inverters was fabricated using the polysilicon gate NMOS process. The signal transfer delay time per inverter stage obtained in this experiment was about 0.8 nsec