2008 Fiscal Year Annual Research Report
ECRスパッタ法による酸窒化誘電体薄膜の低温形成と高品質化プロセスの研究
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20560287
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| Research Institution | Hirosaki University |
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Principal Investigator |
小野 俊郎 Hirosaki University, 大学院・理工学研究科, 教授 (30374812)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
豊田 宏 弘前大学, 大学院・理工学研究科, 助教 (90400126)
福田 幸夫 諏訪東京理科大学, システム工学部, 教授 (50367546)
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| Keywords | 誘電体薄膜 / 作成評価技術 / プラズマ成膜 / ゲート膜 / MIS |
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| Research Abstract |
本課題は高品質な高誘電体薄膜の開発と、そのMISゲート界面の高品質化をともに、基本技術としてECRプラズマ技術を用いて室温近傍の低温で実現しようとするものである。今期は(1) EcRスパッタAlON薄膜の誘電体特性の検討、(2) ECRスパッタsiO_2ゲートの高品質界面の形成、(3) ECRプラズマ酸化GeO_2ゲートGe-MIS界面の高品質化について検討した。
(1) ECR-AlONでは窒化のプロセスがターゲット表面窒化律速であることから、極薄膜形成後にECR-N_2プラズマ流処理を施し積層する手法を用いて、低温での高耐圧成膜技術を確立した。(2) EcRスパッタ成膜によるSi-MIS構造では、膜種に依らずV_<fb>シフト(界面固定電荷)が生じ、解消には低温ではあるが400℃近傍の熱処理が必要となる。この現象が膜種、成膜雰囲気に依存しないことから、ECR法固有のパラメータに起因していると推測した。実験では成膜初期の極薄膜を10eV以下程度の極低エネルギーのイオン照射条件とすることで、V_<fb>シフト(界面固定電荷)を大幅に低減できる見通しを得た。(3) Ge表面にECRプラズマ流酸化によりECR)GeO_2を形成後、真空中連続にECR-Al_2O_3膜を形成するAl/Al_2O_3/GeO_2/Ge-MISについて検討し、界面順位密度が5x10^<10>cm^<-2>*eV^<-1>(400℃PDA後)と高品質な界面を形成できる見通しを得た。
今後は室温成膜、PDA無しでの高品質界面特性を有するSi-MIS、Ge-MISの形成技術の確立に向けた総合化を図る。
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