High-k gate dielectrics investigated by laser-assisted three dimensional atom probe tomography

• Project/Area Number: 20760212
• Research Category: Grant-in-Aid for Young Scientists (B)
• Allocation Type: Single-year Grants
• Research Field: Electron device/Electronic equipment
• Research Institution: Tohoku University
• Principal Investigator: INOUE Koji Tohoku University, 工学研究科, 講師 (50344718)
• Project Period (FY): 2008 – 2009
• Project Status: Completed (Fiscal Year 2009)
• Budget Amount: ¥4,160,000 (Direct Cost: ¥3,200,000、Indirect Cost: ¥960,000); Fiscal Year 2009: ¥1,040,000 (Direct Cost: ¥800,000、Indirect Cost: ¥240,000); Fiscal Year 2008: ¥3,120,000 (Direct Cost: ¥2,400,000、Indirect Cost: ¥720,000)
• Keywords: アトムプローブ / MOSFET / High-k / ドーパント / 微細化 / 3次元アトムプローブ / MOSトランジスタ / High-Kゲート酸化膜

Research Abstract

The dopant distributions and high-k gate dielectrics in metal-oxide-semiconductor field effect transistor structure were analyzed by three dimensional atom probe tomography. The remarkable difference of dopant distribution between n-MOSFET and p-MOSFET was clearly observed. Futher investigations are needed for the high-k gate dielectrics structures obtained by three dimensional atom probe tomography.

Research Products

• [Journal Article] Dopant distributions in n-MOSFET structure observed by atom probe tomography (2009)
  • Author(s): K. Inoue, F. Yano, A. Nishida, H. Takamizawa, T. Tsunomura, Y. Nagai, M. Hasegawa
  • Journal Title: Ultramicroscopy 109 Pages: 1479-1484
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Dopant distribution in gate electrode of n- and p-type metal-oxide-semiconductor field effect transistor by laser-assisted atom probe (2009)
  • Author(s): K. Inoue, F. Yano, A. Nishida, H. Takamizawa, T. Tsunomura, Y. Nagai, M. Hasegawa
  • Journal Title: Appl. Phys. Lett. 95
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Dopant distribution in gate electrode of n- and p-type metal-oxide semiconductor field effect transistor by laser-assisted atom probe (2009)
  • Author(s): K.Inoue, F.Yano, A.Nishida, T.Tsunomura, H.Takamizawa, Y.Nagai, M.Hasegawa
  • Journal Title: Appl.Phys.Lett. 95
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Dopant distributions in n-MOSFET structure observed by atom probe to mography (2009)
  • Author(s): K.Inoue, F.Yano, A.Nishida, T.Tsunomura, H.Takamizawa, Y.Nagai, M.Hasegawa
  • Journal Title: Ultramicroscopy 109 Pages: 1479-1484
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] 陽電子量子ドット閉じ込めを利用したFe中Cuナノ析出物の寸法評価法の開発 (2009)
  • Author(s): 外山健、永井康介、唐政、井上耕治、千葉利信、長谷川雅幸、大久保忠勝、宝野和博
  • Journal Title: 鉄と鋼 95 Pages: 118-123
  • NAID: 110007044500
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Three dimensional characterization of dopant distribution in polycrystalline silicon by atom probe microscopy (2008)
  • Author(s): K. Inoue, F. Yano, A. Nishida, T. Tsunomura, T. Toyama, Y. Nagai, M. Hasegawa
  • Journal Title: Appl. Phys. Lett. 93
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Three dimensional characterization of dopant distribution in polycrystalline silicon by atom probe microscopy (2008)
  • Author(s): K. Inoue, F. Yano, A. Nishida, T. Tsunomura, T. Toyama, Y. Nagai and M. Hasegawa
  • Journal Title: Appl. Phys. Lett. 93
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Monolayer segregation of As atoms at the interface between gate-oxide and Si substrate in a metal-oxide-semiconductor field effect transistor by three-dimensional atom-probe technique (2008)
  • Author(s): K. Inoue, F. Yano, A. Nishida, T. Tsunomura, T. Toyama, Y. Nagai and M. Hasegawa
  • Journal Title: Appl. Phys. Lett. 92
  • Peer Reviewed
• [Presentation] レーザー3次元アトムプローブによるmos構造中ドーパントの不均一分布の解明 (2010)
  • Author(s): 井上耕治
  • Organizer: 日本物理学会第65回年次大会
  • Place of Presentation: 岡山大学
  • Year and Date: 2010-03-20
• [Presentation] レーザー3次元アトムプローブによるゲートパターンを有するMOS構造のドーパント分布解析 (2010)
  • Author(s): 高見澤悠、井上耕治、矢野史子、角村貴昭、西田彰男、外山健、永井康介、長谷川雅幸
  • Organizer: 2010年春季第57回応用物理学会関連連合講演会
  • Place of Presentation: 東海大学
  • Year and Date: 2010-03-20
• [Presentation] レーザー3次元アトムプローブによるMOS構造中ドーパントの不均一分布の解明 (2010)
  • Author(s): 井上耕治
  • Organizer: 日本物理学会第65回年次大会
  • Place of Presentation: 岡山大学
  • Year and Date: 2010-03-20
• [Presentation] 3次元アトムプローブによるMOSトランジスタ中のドーパント分布解析 (2010)
  • Author(s): 井上耕治
  • Organizer: 応用物理学会シリコンテクノロジー分科会研究集会
  • Place of Presentation: 学習院大学
  • Year and Date: 2010-03-12
• [Presentation] 長谷川雅幸3次元アトムプローブによるMOSトランジスタ中のドーパント分布解析 (2009)
  • Author(s): 高見澤悠、井上耕治、矢野史子、西田彰男、永井康介
  • Organizer: 第29回LSIテスティングシンポジウム
  • Place of Presentation: 千里ライフサイエンスセンター
  • Year and Date: 2009-11-13
• [Presentation] 3次元アトムプローブによるMOSトランジスタ中のドーパント分布解析 (2009)
  • Author(s): 高見澤悠、井上耕治、矢野史子、西田彰男、永井康介、長谷川雅幸
  • Organizer: 第29回 LSIテスティングシンポジウム
  • Place of Presentation: 千里ライフサイエンスセンター
  • Year and Date: 2009-11-13
• [Presentation] 3次元アトムプローブによるMOSFET中のドーパント分布解析 (2009)
  • Author(s): 井上耕治
  • Organizer: 第19回:格子欠陥フォーラム「半導体格子欠陥の最前線」
  • Place of Presentation: 九州大学応用力学研究所
  • Year and Date: 2009-09-24
• [Presentation] 三次元アトムプローブによる45nmノードデバイスの観察 (2009)
  • Author(s): 北本克征、加藤淳、宮城貴大、井上耕治、外山健、永井康介
  • Organizer: 第70回(2009年秋季)応用物理学会
  • Place of Presentation: 富山大学
  • Year and Date: 2009-09-10
• [Presentation] レーザー3次元アトムプローブによるMOSFET構造チャネル中のドーパント濃度分布解析 (2009)
  • Author(s): 高見澤悠、井上耕治、矢野史子、角村貴昭、西田彰男、外山健、永井康介、長谷川雅幸
  • Organizer: 第70回(2009年秋季)応用物理学会
  • Place of Presentation: 富山大学
  • Year and Date: 2009-09-10
• [Presentation] 3次元アトムプローブによるMOSFET中のドーパント分布解析 (2009)
  • Author(s): 井上耕治
  • Organizer: 電子情報技術産業協会(JEITA)-半導体技術ロードマップ専門委員会(STRJ)-故障解析tf第36回会合
  • Place of Presentation: キャンパスプラザ京都
  • Year and Date: 2009-06-19
• [Presentation] 3次元アトムプローブによるMOSFET中のドーパント分布解析 (2009)
  • Author(s): 井上耕治
  • Organizer: 電子情報技術産業協会(JEITA)-半導体技術ロードマップ専門委員会(STRJ)-故障解析TF第36回会合
  • Place of Presentation: キャンパスプラザ京都
  • Year and Date: 2009-06-19
• [Presentation] レーザ3次元アトムプローブによるMOSFET構造Poly-Siゲート中のドーパント分布解析 (2009)
  • Author(s): 井上耕治、矢野史子、西田彰男、高見澤悠、永井康介、長谷川雅幸
  • Organizer: 2009年春季第56回応用物理学会関連連合講演会
  • Place of Presentation: 筑波大学
  • Year and Date: 2009-04-02
• [Presentation] ポリSiゲート中の不純物原子の粒界偏析の3次元観察 (2008)
  • Author(s): 井上耕治、矢野史子、西田彰男、外山健、永井康介、長谷川雅幸
  • Organizer: 日本物理学会2008年秋季大会
  • Place of Presentation: 岩手大学
• [Presentation] 3次元アトムプローブによるn-typeとp-type MOSの不純物原子分布の比較 (2008)
  • Author(s): 井上耕治、矢野史子、西田彰男、角村貴昭、外山健、永井康介、長谷川雅幸
  • Organizer: 2008年秋季第69回応用物理学会学術講演会
  • Place of Presentation: 中部大学
• [Presentation] 3次元アトムプローブによるn-typeとp-typeMOSの不純物原子分布の比較 (2008)
  • Author(s): 井上耕治、矢野史子、西田彰男、角村貴昭、外山健、永井康介、長谷川雅幸
  • Organizer: 2008年秋季第69回応用物理学会学術講演会
  • Place of Presentation: 中部大学