| 研究概要 |
NiSiドット/Si量子ドット積層ハイブリッドフローティングゲートMOSキャパシタを作成し, 電子注入・放出及び保持特性を評価した。
3.4nmのトンネル酸化膜を熱酸化により形成した後に、siH4のLPCVDによりSi量子ドットを自己組織形成した(3.5×1011cm-2)。その後、表面を熱酸化(1〜3nm)し、Ni蒸着を行った後に、熱処理及びリモート水素プラズマ処理によりシリサイドを行った。上部コントーロル酸化膜は、リモートプラズマCVDにより形成し、最後にA1電極を形成しキャパシタ構造を形成した。
ドットへの電子注入及び放出に伴うフラットバンド電圧シフトは, 最大印加ゲートバイアスに対して線形に増加し, Si量子ドットを介してNiSiドットに多数電荷注入することができた. また、NiSiドットの深い仕事関数を反映して, 低ゲートバイアス領域では, NiSiドットからの電子放出が抑制されることが明らかになった。電子注入・放出レートがパルスバイアス印加時間に対して段階的に変化することから, NiSiドットへの電子注入・放出は, Si量子ドットの離散化したエネルギー状態を反映して制限的に進行することが示唆された。H2プラズマ支援によりNiSiドット形成したハイブリッドドットフローティングゲートにおいても、NiSiの深い仕事関数(Siミッドギャップ近傍)を反映して, NiSiドットからの電子放出が顕著に抑制され, 複数電子がNiSiドットに安定保持され、低温プロセスにおいても熱プロセスと同様に作成が可能であることを明らかにした。
また、SiO2上にPt, NiおよびPdをスパッタおよび電子線蒸着を用いて形成した後に、リモート水素プラズマ処理を行うことで、金属系ナノドットが形成できることを明らかにした。
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