Determination and Study of Field Dependent Defect Density in Thermal SiO2 Using 1,1,1 Trichloroethane (TCA)

Based on the extreme value statistics and alternate and simpler method to determine the field dependent defect density from the mean breakdown voltage of MOS capacitors of two electrode areas is proposed. Using this approach the total defect density (field dependent) of trichloroethane (TCA) oxides is determined in the accumulation and inversion region for both, p‐ and n‐type of silicon with varying molar concentrations of TCA. The results are compared with trichloroethylene (TCE) oxides grown under identical conditions to assess the feasibility of substituting a TCA source for the TCE. It is found that the defect density Dtot for TCA oxides when plotted against the TCA concentration has the following three regions: “passivation of surface states”, “corrosion”, and “alkali ion neutralization” region whereas TCE oxides have the following three regions: “corrosion”, “alkali‐ion neutralization”, and “trapping” region. Auf der Grundlage der Extremwertstatistik wird eine alternative und einfachere Methode zur Bestimmung der feldabhängigen Defektdichte aus der mittleren Durchbruchspannung von MOS‐Kondensatoren von zwei Elektrodenflächen vorgeschlagen. Mit diesem Verfahren wird die Gesamtdefektdichte (feldabhängig) von Trichloräthan (TCA) im Anreicherungs‐ und Inversionsbereich sowohl für p‐ als n‐leitendes Silizium bei variierender Molarkonzentration von TCA bestimmt. Die Ergebnisse werden mit Trichloräthylen (TCE)‐Oxiden verglichen, die unter identischen Bedingungen hergestellt werden, um die Möglichkeit der Substitution der TCA‐Quelle für TCE einzuschätzen Es wird gefunden, daß die Defektdichte Dtot für TCA‐Oxide über die TCA‐Konzentration aufgetragen drei Bereiche besitzt: “Passivierung der Oberflächenzustände”, “Korrosion” und “Alkaliionenneutralisierung”, während TCE‐Oxide folgende drei Bereiche zeigen: “Korrosion,” “Alkaliionenneutralisierung” und “Trapping”.