| 研究課題/領域番号 |
18063009
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| 研究機関 | 東京工業大学 |
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研究代表者 |
岩井 洋 東京工業大学, フロンティア研究センター, 教授 (40313358)
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| 研究分担者 |
服部 健雄 東京工業大学, フロンティア研究センター, 客員教授 (10061516)
筒井 一生 東京工業大学, 大学院・総合理工学研究科, 准教授 (60188589)
角嶋 邦之 東京工業大学, 大学院・総合理工学研究科, 助教 (50401568)
PARHAT Ahmet 東京工業大学, フロンティア研究センター, 助教 (00418675)
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| キーワード | MOSFET / 3次元構造 / ロバストネス / 数値解析 / ゆらぎ |
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| 研究概要 |
三次元構造MOSFETの代表としてFinFETに注目し、デバイスシミュレーションにより、FinFETのチャネル長、不純物濃度、Fin幅およびゲート絶縁膜厚さのそれぞれの寸法や濃度(構造パラメータ)の変動に対するFinFETのしきい値電圧への影響を調べた。このとき、しきい値電圧変化の物理的機構を理解するために、本研究では、しきい値電圧の変動要因を、短チャネル効果に起因する2次元要因(2D-factor)とチャネル垂直方向のポテンシャル分布に起因する1次元要因(1D-factor)に分離する手法を新たに用いた。その結果、しきい値電圧変化をもたらす機構において、これらの1次元要因と2次元要因の作用の仕方が構造パラメータごとに異なることがわかった。すなわち、二つの要因が相乗的に寄与してしきい値電圧変化を増大させる場合と、逆に二つの要因が相殺してしきい値電圧変化を抑制する場合があることを見出した。このことは、構造が揺らいでもしきい値電圧が変化しにくいロバストなデバイスを実現するためのひとつの設計指針を与えるものである。そして、これらの揺らぎ要因に対して総合的にロバスト性を高められるのはFin幅を小さくすることであることを示した。
将来の三次元構造MOSFETに有効な金属ソース・ドレイン構造を目指して、障壁高さを最適に制御した金属/半導体接合を実現するシリサイド形成技術の実験研究では、前年度に発見したNiにEr層を積層してシリサイド形成する方法を、実際のMOSFETに適用してデイバス試作した。その結果、Er層の挿入で、ドレイン電流の20%増加を観測し、障壁を下げ寄生抵抗を抑制する有効性を実証した。
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