2008 Fiscal Year Annual Research Report
ナノシステム機能化High-kゲート/歪制御ゲルマニウムチャネル構造の創成
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18063012
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| Research Institution | Nagoya University |
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Principal Investigator |
財満 鎭明 Nagoya University, 工学研究科, 教授 (70158947)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
酒井 朗 大阪大学, 基礎工学研究科, 教授 (20314031)
渡部 平司 大阪大学, 工学研究科, 教授 (90379115)
中塚 理 名古屋大学, 工学研究科, 講師 (20334998)
坂下 満男 名古屋大学, 工学研究科, 助教 (30225792)
近藤 博基 名古屋大学, 工学研究科, 准教授 (50345930)
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| Keywords | 半導体超微細化 / ポストスケーリング / デバイス設計・製造プロセス / ナノ材料 / 半導体物性 / 表面・界面物性 / ゲートスタック構造 / 歪ゲルマニウム |
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| Research Abstract |
Si系MOSFETの物性限界を超え、ナノシステムを機能化させ得るポストスケーリング世代のデバイス実現のための、新規ゲートスタック/チャネル構造の確立を目指して研究を推進している。本年度の主な研究成果を以下に記す。
(1) Ge_<1-x>Sn_x層成長温度の低温化により、Sn組成6.8%、歪緩和率87%の高Sn組成歪緩和Ge_<1-x>Sn_x単一層の形成に成功した。Ge_<1-x>Sn_x層中の空孔密度の増大によってSn析出の抑制、歪緩和の促進が実現できたものと推測される。
(2) Si(011)/Si(001)基板の直接接合を試み、界面領域の基板結晶性をSPring-8のサブミクロンスケールのX線マイクロビームにより評価した。接合処理によってSi(011)層に発生した、(022)格子面の±0.005°程度の揺らぎを検出し、それらが数μm程度のドメイン構造を形成していることを示した。
(3) シクロペンタジエニル錯体原料であるPr(EtCp)_3を用いたALD法によって、面内膜厚分布のばらつきが最大±0.7%の非常に均一なPr酸化膜を3インチSi基板上に形成できた。
(4) ALD法による極薄Al_2O_3界面制御層膜厚の精密制御により、LaAlO_3/Ge界面に形成されるGe酸化膜の形成量を分子層スケールで制御できた。さらに、1～2分子層の薄いGe酸化物界面層形成によって、界面準位密度を低減できることを示した。
(5) Ti-Si-NおよびHf-Si-N金属ゲート電極の結晶構造、電気的特性の窒素組成依存性を系統的に調査した。高窒素組成領域では、Ti_3N_4およびHf_3N_4などの高窒素組成が形成され、これらの結晶相が電気特性を支配していることが示唆された。
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