| 研究課題/領域番号 |
20560287
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| 研究機関 | 弘前大学 |
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研究代表者 |
小野 俊郎 弘前大学, 大学院・理工学研究科, 教授 (30374812)
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| 研究分担者 |
豊田 宏 弘前大学, 大学院・理工学研究科, 助教 (90400126)
福田 幸夫 諏訪東京理科大学, システム工学部, 教授 (50367546)
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| キーワード | 誘電体薄膜 / 作成評価技術 / プラズマ成膜 / ゲート膜 / MIS |
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| 研究概要 |
本課題は基本技術としてECRプラズマ技術を用い、室温近傍の低温で高品質な高誘電体薄膜の開発と、そのMISゲート界面の高品質化を実現しようとするものである。今期は(1)ECRスパッタ高誘電体を用いたSi-MISのas-depoにおけるV_<fb>シフトの発生に関連して、ECRスパッタSiO_2ゲートの界面品質評価、(2)ECRプラズマ酸化GeO_2ゲートGe-MIS界面の評価について検討した。
(1)ECRスパッタ高誘電体Si-MISではas-depoではV_<fb>シフトが発生するが低温の熱処理で回復すること、また成膜初期の界面膜形成のイオン照射を低エネルギーで行うことでas-depoのV_<fb>シフトが低減される。要因解明にECRスパッタSiO_2MISゲートを用い評価した。TEM観察による界面平滑さ評価では、as-depo膜において単原子レベルで平滑、低温熱処理で数原子オーダーで荒れが発生している。荒れの発生要因に膜の界面応力を想定して評価した。as-depoでは応力フリー、低温熱処理では300MPaの引張り界面応力が発生している。低温熱処理によるV_<fb>シフト低減に、界面原子の再配列が起因していることがわかったが、そのドライブフォースについてはさらに検討が必要であることがわかった。
(2)Ge表面にECRプラズマ流酸化GeO_2に連続してECR-Al_2O_3膜を形成するAl/Al_2O_3/GeO_2/Ge-MISにおいて、界面順位密度が5×10^<10>cm^<-2>*eV^<-1>(400℃PDA後)と高品質である。界面のSIMS分析を行いC汚染が皆無であることから、低エネルギーイオン照射の過程で界面クリーニング効果が低界面密度に関連していることを明らかにした。
今後は室温成膜、PDA無しでの高品質界面特性を有するSi-MIS、Ge-MISの形成技術の確立に向けた総合化を図る。
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