研究課題
基盤研究(B)
平成13年度から、高誘電率金属酸化物ゲート絶縁膜であるZrO_2について[ZTB:Zr(t-OC_4H_9)_4]とH_2Oを用いた原子層堆積法(ALD)の確立を行っている。また、Si基板上・ALDSi窒化膜をバリア層として形成し、その上にZrO_2膜をALDで堆積したスタックゲート絶縁膜の形成を行い、低誘電率界面層の形成を抑制した。平成15年度は、更に詳細な膜形成の研究を行い、膜質やALDメカニズムについても調べた。また、新たに電流-電圧特性について調べ、ALDZrO_2・ALDSi窒化膜スタック絶縁膜及びALDZrO_2のリーク電流が直接トンネルに起因する事を明らかにした。更に、poly-Siゲートとゲート絶縁膜の間の界面反応の抑制のために、ZrO_2膜上へのALDSi窒化膜形成の可能性について調べた。一方、高誘電率ゲート絶縁膜として現在最も有望なHfO_2系材料に関して、[Hf(HFAcAc)_4]とH_2Oの交互照射を行いHfO_2のALDの可能性について調べたが、良好な膜質は得られなかった。更に、高誘電率金属酸化物ゲート絶縁膜とSi窒化膜とのスタックゲート絶縁膜構造に用いる極薄ALDSi窒化膜の膜質の評価のために、ALDSi窒化膜ゲート絶縁膜のトランジスタへの適用を行った。酸化膜換算膜厚(EOT)が2.3nmのALDSi窒化膜ゲート絶縁膜を有するnMOSFETを作製した。ALDSi窒化膜の最大移動度は、SiO_2膜ゲート絶縁膜の場合に比べて約80%に減少する事が判った。ホットエレクトロン及び直接トンネル注入において、移動度の劣化度合はSiO_2膜よりも少なかった。これはALDSi窒化膜での界面及びバルクトラップ形成の抑制のためと考えられ、ALDSi窒化膜ゲート絶縁膜は55nm世代(EOT=・1.Onm)での実用化の可能性がある事が判った。
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J.Appl.Phys. 95
ページ: 536-542
ECS Symposium I1 : Proceedings of the First International Symposium on Dielectrics for Nanosystems(Honolulu, Hawaii, October 3-8,2004) 2004-04
ページ: 418-424
第51回応用物理学関係連合講演会
ページ: 896-896
ECS Symposium I1 : Proceedings of the First International Symposium on Dielectrics for Nanosystems (Honolulu, Hawaii, October 3-8) Vol.2004-04
IEEE Electron Device Lett. 24
ページ: 472-474
Appl.Phys.Lett. 83
ページ: 335-337
Technical Digest of the 2003 IEEE International Electron Devices Meeting(Washington, D.C., Dec.8-10,2003)
ページ: 657-660
第50回応用物理学関係連合講演会
ページ: 864-864
電子情報通信学会 24
ページ: 23-26
第64回応用物理学学術講演会
ページ: 742-742
Technical Digest of the 2003 IEEE International Electron Devices Meeting (Washington, D.C., Dec.8-10)
Appl.Phys.Lett. 80
ページ: 1252-1254
IEEE Electron Device Lett. 23
ページ: 179-181
Solid State Electron 46
ページ: 1659-1664
J.Vac.Sci, Technol.B 20
ページ: 1406-1409
Appl.Phys.Lett. 81
ページ: 2824-2826
Microelectronics Reliability 42
ページ: 1823-1835
Abst.AVS Topical Conference on Atomic Layer Deposition (ALD 2002)(Seoul, August 19-21,2002)
ページ: 6-6
Extend.Abst.2002 Int.Conf.on Solid State Devices and Materials(Nagoya, September 17-19,2002)
ページ: 452-453
第49回応用物理学関係連合講演会
ページ: 819-819
ページ: 825-825
第63回応用物理学学術講演会
ページ: 740-740
Appl.Phys Lett. 80
J.Vac.Sci.& Technol B 20
Appl.Phys Lett. 81
Abst.AVS Topical Conference on Atomic Layer Deposition (ALD 2002)(Seoul, August 19-21)(Invited)
Extend.Abst.2002 Int.Conf.on Solid State Devices and Materials (Nagoya, September 17-19)
Appl.Phys.Lett. 79
ページ: 3488-3490
I Technical Digest of the 2001 IEEE International Electron Devices Meeting(Washington, D.C., Dec.2-5,2001)
ページ: 133-136
2001 International Semiconductor Device Research Symposium(Washington, D.C., Dec.5-7,2001)
ページ: 26-29
Technical Digest of the 2001 IEEE International Electron Devices Meeting (Washington, D.C., Dec.2-5)
2001 International Semiconductor Device Research Symposium (Washington, D.C., Dec.5-7)
