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超高密度鞍型CMOSトランジスタの電子電導制御

研究課題

研究課題/領域番号 12555102
研究種目

基盤研究(B)

配分区分補助金
応募区分展開研究
研究分野 電子デバイス・機器工学
研究機関広島大学

研究代表者

角南 英夫  広島大学, ナノデバイス・システム研究センター, 教授 (10311804)

研究分担者 芝原 健太郎  広島大学, ナノデバイス・システム研究センター, 助教授 (50274139)
横山 新  広島大学, ナノデバイス・システム研究センター, 教授 (80144880)
研究期間 (年度) 2000 – 2002
研究課題ステータス 完了 (2002年度)
配分額 *注記
13,000千円 (直接経費: 13,000千円)
2002年度: 1,300千円 (直接経費: 1,300千円)
2001年度: 1,900千円 (直接経費: 1,900千円)
2000年度: 9,800千円 (直接経費: 9,800千円)
キーワードビームチャネル / フィールドシールド / 多結晶シリコン埋め込み / 増速酸化 / TMAH / SOI / 自己整合 / CMOS / 鞍型トランジスタ / 素子分離構造 / フィールド・シールド / ハンプ電流 / 電界集中 / 漏洩電流 / 鞍型ゲート / 局所酸化法 / 不純物濃度依存酸化 / プラズマドーピング / 側壁ドーピング
研究概要

本研究はSiのビーム(梁)にまたがったゲートにより、二本のビームの側壁の一方をnチャネル、他方をpチャネルとした立体的なCMOSトランジスタを実現することを目的としている。このため、下記の(1)-(3)の課題を実現し、nチャネルMOSトランジスタを動作させた。Pチャネルを加えるとCMOSが実現できる。
(1)フィールドシールド素子分離構造の実現:
梁の上端エノジ部で電界が集中し、サブスレッショルド領域の劣化現象を抑制するため、高濃度の不純物による増速酸化を利用し、埋め込んだ多結晶Si上に自己整合でシリコン酸化膜を形成する方法を考案した。
(2)2μmチャネル長・櫛形チャネルnMOSトランジスタの実現:
TMAH(tetra methyl ammonium hydroxide)を用いた異方性エッチングにより、高さ1μm、幅50nmの垂直のビームを複数備えたnチャネル櫛形チャネルトランジスタを実現した。2μm実効チャネル長、31本ビームの時、同平面面積トランジスタの5倍の駆動電流を実現した。
(3)0.2μmチャネル長・ビームnMOSチャネルトランジスタの実現:
SOI(Silicon-On-Insulator)基板上に、高さ1μm、幅50nmのビームをドライエッチングで形成した。また、多結晶Siゲートを増速酸化による自己整合酸化膜で覆う技徳を開発し、0.2μm実効チャネル長のnチャネル・トランジスタを動作させた。

報告書

(4件)
  • 2002 実績報告書   研究成果報告書概要
  • 2001 実績報告書
  • 2000 実績報告書
  • 研究成果

    (18件)

すべて その他

すべて 文献書誌 (18件)

  • [文献書誌] T.Furukawa: "A Proposal of Corrugated-Channel Transistor (CC) with Vertically-Formed Channels for Area-Conscious Applications"Jpn.J.Appl.Phys.. 42. 2067-2072 (2003)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] A.Takase: "Field-Shield Trench Isolation with Self-Aligned Field Oxide"Jpn.J.Appl.Phys.. 42. 2100-2105 (2003)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Q.D.M.Khosru: "Organic Contamination Dependence of Process-Induced Interface Trap Generation in Ultrathin Oxide Metal Oxide Semiconductor Transistors"Jpn.J.Appl.Phys.. 42. L1429-L1432 (2003)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] H.Sunami: "A three-dimensional MOS transistor formation technique with crystallographic orientation-dependent TMAH etchant"Sensors and Actuators. A111. 310-316 (2004)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] A.Katakami: "High-Aspect Ratio Gate Formation of Beam-Channel MOS Transistor with Impurity-Enhanced Oxidation of Silicon Gate"Jpn.J.Appl.Phys.. 43(4月号に印刷中). (2004)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] T.Furukawa: "A Proposal of Corrugated-Channel Transistor (CCT) with Vertically-Formed Channels for Area-Conscious Applications"Jpn.J.Appl.Phys.. Vol.42, Part 1, No.4B. 2067-2072 (2003)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] A.Takase: "Field-Shield Trench Isolation with Self-Aligned Field Oxide"Jpn.J.Appl.Phys.. Vol.42, Part 1, No.4B. 2100-2105 (2003)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Q.D.M.Khosru: "Organic Contamination,Dependence of Process-Induced Interface Trap Generation in Ultrathin Oxide Metal Oxide Semiconductor Transistors"Jpn.J.Appl.Phys.. Vol 42, Part 2, No.12A. L1429-L1432 (2003)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] H.Sunami: "A Three-Dimensional MOS Transistor Formation Technique with Crystallographic Orientation-Dependent TMAH Etchant"SENSORS and ACTUATORS A : PHYSICAL. (in press). (2004)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] A.Katakami: "A High-Aspect Ratio Silicon Gate Formation Technique for Beam-Channel MOS Transistor with Impurity-Enhanced Oxidation"Jpn.J.Appl.Phys.. Vol 43, April (in press). (2004)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] H.Sunami: "Orientation-Dependent Anisotropic TMAH Etchant Applied to 3-D Silicon Nanostructure Formation"Proc. Pacific Rim Workshop on Transducers and Micro/nano Technologies. 367-372 (2002)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] A.Takase: "Field-Shield Trench Isolation with Self-Aligned Field Oxide"Ext. Abs. Of International Symp. on Solid State Devices and Materials. A-3-2. 694-695 (2002)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] T.Furukawa: "Corrugated-Channel Transistor (CCT) for Area-Conscious Applications"Ext. Abs. Of International Symp. on Solid State Devices and Materials. A-3-2. 139-140 (2002)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] A.Takase: "Field-Shield Trench Isolation with Self-Aligned Field Oxide"Jap. J. Appl. Phys.. 42,4-B. NA (2003)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] T.Furukawa: "A Corrugated-Channel Transistor (CCT) with Vertically-Formed Channels for Area-Conscious Applications"Jap. J. Appl. Phys.. 42,4-B. 1-6 (2003)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] H.Sunami: "Fundamental Characteristics of Crystallographic Orientation-Dependent TMAH Etching and Its Application To Three-Dimensional Silicon"Sensors and Actuators A : Physical. NA. NA (2003)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] 片上 朗: "ビームチャネルMOSFETにおけるゲート形成プロセス"第62回応用物理学会学術講演会予稿集. 688 (2001)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書
  • [文献書誌] 高瀬明浩: "LSI素子分離におけるエッジ効果の低減"第61回応用物理学会学術講演会・講演予稿集. 第2分冊. 782 (2000)

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書

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公開日: 2000-04-01   更新日: 2016-04-21  

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