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2006 年度 実績報告書

金属ナノドット不揮発性メモリのナノインテグレーション

研究課題

研究課題/領域番号 18063002
研究機関東北大学

研究代表者

田中 徹  東北大学, 大学院工学研究科, 助教授 (40417382)

研究分担者 福島 誉史  東北大学, 大学院工学研究科, 助手 (10374969)
キーワード半導体超微細化 / 量子ドット / 不挿発性メモリ / 半導体物性 / ナノ材料
研究概要

金属ナノドット不揮発性メモリは金属ナノドット膜を有する次世代不揮発性メモリである。金属ナノドット膜は絶縁体の母材中に微細な金属ドット(Metal Nano-Dot;MND)が分散して埋め込まれた構造を有する膜で、このドット1つ1つが浮遊ゲートとして作用する。今年度は、Self-Assembled Nano-dot Deposition(SAND)法を用いて、シリコン酸化膜中に金属ナノドットを形成し、ナノドット及びメモリ動作について評価した。使用した金属は大きな仕事関数を有するタングステン、コバルト、白金などである。SAND法は、金属チップと絶縁体の複合ターゲットを同時スパッタすることによって金属ナノドット膜を成膜する方法で、ナノメータオーダの金属ドットが高密度に分散している膜が形成できる。ドットのサイズと密度は金属チップの量により調整する。今回、金属チップ表面被覆率が30%のとき、直径3nmで密度1x10^<13>/cm^2のコバルトナノドットが得られた。また、金属ドットのサイズと密度の表面被覆率依存性を調べた結果、表面被覆率が30%までは、金属ドットサイズが小さくなると同時に密度が増加する。一方で、表面被覆率が30%以上になると、金属ドットサイズは大きくなり、密度が減少する。次にタングステンナノドット膜(直径2.5nm/密度〜1x10^<13>/cm^2)を用いて、MOSキャパシタを作製した。作製した金属ナノドット膜の厚さは7nm、熱酸化で形成したトンネル酸化膜は厚さ3nm、スパッタ法で形成したコントロール酸化膜の厚さは7nmである。ゲート電極にはAlを使用した。容量-電圧特性を測定したところ、約0.23Vのヒステリスが現れ、かつ、しきい値がマイナスシフトしていた。このことから金属ナノドットにホールが保持されていると考えられる。詳細な測定・解析を実行中である。

  • 研究成果

    (3件)

すべて 2006

すべて 雑誌論文 (3件)

  • [雑誌論文] Effect of Ion Implantation Damage on Elevated Source/Drain Formation for Ultrathin Body Silicon on Insulator Metal Oxide Semiconductor Field-Effect Transistor2006

    • 著者名/発表者名
      Kycukjae Oh
    • 雑誌名

      Japanese Journal of Applied Physics 45

      ページ: 2965-2969

  • [雑誌論文] Nickel Germanide Formation on Condensed Ge Layer for Ge-on-Insulator Device Application2006

    • 著者名/発表者名
      Hoon Choi
    • 雑誌名

      Japanese Journal of Applied Physics 45

      ページ: 2984-2986

  • [雑誌論文] Analysis of GOI-MOSFET with High-k Gate Dielectric and Metal Gate Fabricated by Ge Condensation Technique2006

    • 著者名/発表者名
      Mungi Park
    • 雑誌名

      Surface and Interface Analysis 38

      ページ: 1720-1724

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公開日: 2008-05-08   更新日: 2016-04-21  

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