2021 Fiscal Year Annual Research Report
Precise structure control of 3-dimensional integration CMOS using high mobility materials through layer transfer
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17H06148
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| Research Institution | The University of Tokyo |
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Principal Investigator |
高木 信一 東京大学, 大学院工学系研究科(工学部), 教授 (30372402)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
前田 辰郎 国立研究開発法人産業技術総合研究所, エレクトロニクス・製造領域, 研究主幹 (40357984)
入沢 寿史 国立研究開発法人産業技術総合研究所, エレクトロニクス・製造領域, 主任研究員 (40759940)
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| Project Period (FY) |
2017-05-31 – 2022-03-31
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| Keywords | MOSFET / Ge / III-V |
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| Outline of Annual Research Achievements |
(1) layer transferによるチャネル形成技術・・・酸化濃縮により形成したひずみGOI構造を細線に加工し、細線方向に沿ったひずみの緩和を利用することで、一軸性圧縮ひずみGOIチャネルを形成して、極めて高い正孔移動度を持つ(100)GOI pMOSFETの実現に成功した。また、Ge/AlAs/GaAs(111)基板に対してEpitaxial Lift-off法を適用することにより、Si基板上に、平坦性の高い(111)GOIチャネルを形成することに成功した。加えて、ヨウ化水素(HI)プラズマを用いたGOIチャネルの極薄膜化プロセスを実現した。更に、極薄チャネルnMOSFETにおける表面ラスネス散乱の新しい物理モデルを構築して、2-3nm膜厚のチャネルにおいても、(111)InAs-OI, (111)GOI, (100)GOIが優れた電子移動度を実現できることを理論的に明らかにした。
(2) 低温SD形成と3次元CMOSコテクティビティ技術・・・ベンゾシクロブテン(BCB)を介したCMOS用の積層チャネル構造において、BCBは各種化学的処理を施すELOプロセスに耐性があり、2層目の素子作製プロセス後も劣化しないことを明らかにした。また、積層CMOS構造実現のための(111)InAs/圧縮ひずみGOI積層貼り合わせ構造の実現に成功した。
(3) 高品質MOS界面形成技術・・・In(Ga)As MOSFETにquasi-split C-V法を適用して、MOS界面のバンド内界面準位密度のエネルギー分布と界面でのフェルミレベルのピンニング位置を明らかにし、その物理的解釈と共に、InAs MOS界面が最も多くの電子を反転層中に形成できることを示した。
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| Research Progress Status |
令和3年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
令和3年度が最終年度であるため、記入しない。
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