2011 Fiscal Year Annual Research Report
局所酸化濃縮による歪みGe-On-Insulator基板の形成
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09F09271
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| Research Institution | Kyushu University |
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Principal Investigator |
中島 寛 九州大学, 産学連携センター, 教授
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
YANG H 九州大学, 産学連携センター, 外国人特別研究員
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| Keywords | 半導体物性 / 電子・電気材料 / 結晶工学 / 先端機能デバイス / 絶縁膜 |
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| Research Abstract |
本研究では、SOI上にSiGe結晶薄膜をエピタキシャル成長させ、それを酸化することにより歪みSiGe-On-Insulator(SGOI)基板を作成する手法の確立を目的としている。H23年度は、SGOI層への歪み制御の研究を実施し、以下の成果を得ている。
(1)SGOI層への歪み導入のため、初期Si_<0.93>Ge_<0.07>膜厚の異なる基板(初期膜厚:80、160、250、400nm)をGe濃度50%まで濃縮(濃縮後膜厚:11、23、35、56nm)し、歪み率(εc)と正孔移動度(μh)との相関を調べた。その結果、SiGe膜厚が薄い程、高いεcと高いμhを有する基板が形成できることを示した。これは、高い圧縮歪みと高い結晶性に起因する。
(2)初期Si_<0.93>Ge_<0.07>膜厚が80nmの基板に対して、酸化濃縮によりGe濃度の異なるSGOI基板を作成し、εcのGe濃度依存性を調べた。その結果、εcはGe濃度が50%以上で急激に低下して歪みが緩和すること、それに伴って積層欠陥や微小な双晶等の欠陥が生成されることを明らかにした。
(3)FhのGe濃度依存性は、Ge濃度50%以上でほぼ一定値(μh=570cm^2/Vs)に保たれた。これは、Geの高濃度化による移動度向上、歪み効果の低減による移動度劣化が共存した結果と解釈される。従って、高品質SGOI形成にはGe濃度50%が最適で、その場合のεcとμhはそれぞれ1.7%と570cm^2/Vsである。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
歪みによる移動度向上は、歪みSGOI基板の作製プロセスを適正化してSi比で3倍を達成した。
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| Strategy for Future Research Activity |
歪みSGOI基板に関する研究は完了とする。初期SiGe膜厚と歪み、移動度との相関が明確化したので、新たな研究要素はない。今後は、Geの局所領域に歪みを導入して移動度向上を図る。
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Research Products
(3 results)
