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7 nmより厚い酸化膜について、重金属汚染がゲート酸化膜の信頼性に及ぼす有害な影響は十分に文書化されています。本研究は、金属（Fe、Cu）汚染が極薄ゲート酸化膜の信頼性に及ぼす有害な影響の証拠を提供します。850°Cで成長させた厚さ3.5 nmおよび7 nmの酸化膜を、Fe（酸化前）またはCu（酸化前後）で意図的に汚染しました。バルクシリコン中Fe濃度5 × 1010～1 × 1013 atoms/cm3は、酸化前にウェーハ表面にFeCl3水溶液をスピンドーピングすることにより達成しました。酸化前Cu汚染は、異なるCu濃度（1 ppb～100 ppb）のCuSO4で汚染された10:1 HF:H2O溶液へのウェーハ全面浸漬により達成し、酸化後汚染はウェーハ裏面に予め堆積されたCuを、30分間の450°Cフォーミングガスアニールにより拡散させることで得られました。新しいコロナベースの技術を使用して、10-5～10-1 C/cm2の様々なストレスフルエンス後の、7 nmおよび3.5 nm酸化膜についてそれぞれファウラー・ノルドハイムまたは直接トンネルレジームでの汚染酸化膜およびコントロール酸化膜のストレス誘起リーク電流（SILC）特性を測定しました。COCOS（Corona Oxide Characterization of Semiconductor）方法論を用いたこの非接触技術は、コロナにより誘起された酸化膜電界の関数として酸化膜を流れる電流を測定します。さらに、MOSキャパシタでの電気測定を行い、結果をCOCOS SILC結果と比較しました。7 nm酸化膜について、COCOS測定は金属汚染によるSILCの増大を明確に示し、以前の知見を確認しました。3.5 nm酸化膜については、2つの明確な特徴が確認されました：（1）ストレス前のI-V特性は、より低い電界でより高い電流への明確なシフトを示す直接トンネルメカニズムと一致し、（2）SILCは7 nm酸化膜で示されたものよりも小さい規模でした。既存のSILCモデル（すなわちトラップ支援トンネル）を使用してI-Vデータを解釈しました。さらに、このストレスにより酸化膜の劣化が生じ、顕著なフラットバンドシフトと界面準位密度の1桁の増加が観測され、これもCOCOS技術を使用して測定されました。金属汚染がこれらの劣化問題に及ぼす影響も調査されました。