原子層成長ゲート絶縁膜を有するGe高信頼性トランジスタの研究

2008 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 19360164
• Research Institution: Hiroshima University
• Principal Investigator: 中島 安理 Hiroshima University, ナノデバイス・バイオ融合科学研究所, 准教授 (70304459)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 横山 新 広島大学, ナノデバイス・バイオ融合科学研究所, 教授 (80144880)
• Keywords: Ge基板 / MOSトランジスタ / 原子層成長 / ゲート絶縁膜 / 信頼性

Research Abstract

本研究の目的は、将来の高性能デバイスとして期待されるGe基板を用いたMOSトランジスタの作製方法を確立する事である。特に、Ge基板上への高信頼性ゲート絶縁膜を作製する技術の開発とその電気特性・信頼性の評価及びソース/ドレイン上にGe金属化合物を形成し金属電極とのコンタクト抵抗を低減する技術等の要素技術の確立を通して、高性能・高信頼性GeMOSトランジスタを実現する事である。
本年度の研究計画は、
1.Ge基板上へのHfO_2及びSi窒化膜の原子層堆積法の改良。
2.ダイオードの作製及びそのトンネルリーク電流及び絶縁膜の信頼性評価。
3.Ge基板上へのGe金属化合物の形成法の確立。
4.上記要素技術を用いたGe MOSトランジスタの作製及び電気特性・信頼性評価であった。
1及び2については、前年度にHf[N(C_2H_5)_2]_4とH_2Oの交互照射を用いたGe基板上へのHfO_2の原子層成長法の確立を行ったが、今年度は更に堆積後のNH_3アニール効果依存性を詳細に調べた。3については、NiとGeの金属化合物について、最適な形成条件の確立を行なった。4については準備段階として、Si基板を用いてHf[N(C_2H_5)_2]_4とH_2Oを用いた原子層成長HfO_2ゲート絶縁膜を有するMOSトランジスタを作製し電気特性の取得を行なった。更に、信頼性の測定系についても改善を行なった。しかし、原子層成長HfO_2ゲート絶縁膜を有するGeMOSトランジスタの作製までは到達する事ができなかった。