2011 年度研究成果報告書

高性能ULSIのための歪みGeチャネルの形成と物性評価

研究課題

研究課題/領域番号	21246054
研究種目	基盤研究(A)
配分区分	補助金
応募区分	一般
研究分野	電子・電気材料工学
研究機関	九州大学
研究代表者	中島寛九州大学, 産学連携センター, 教授 (70172301)
連携研究者	王冬九州大学, 産学連携センター, 特任准教授 (10419616)
研究協力者	楊海貴 JSPS, 外国人, 特別研究員
研究期間 (年度)	2009 – 2011
キーワード	半導体物性 / 電子・電気材料 / 結晶工学 / 先端機能デバイス / 絶縁膜
研究概要	本研究では、Si-On-Insulator上にSiGeをエピタキシャル成長させて酸化濃縮する手法により歪みSiGe-On-Insulator(SGOI)を形成すると共に、Ge基板上に高誘電率ゲート絶縁膜(High-k膜)を形成する手法を構築した。得られた成果は次の通りである。高品質SGOI形成にはGe濃度50%が最適で、歪み率と正孔チャネル移動度はそれぞれ1. 7%と570 cm^2/V・sである。Ge基板上へHigh-k膜を形成し、酸化膜換算膜厚(EOT) 1. 0 nm、界面準位密度9×10^<11> cm^<-2> eV^<-1>、同一EOTのSiO_2と比べて4桁のゲートリーク電流低減を達成した。Ge基板上にn-およびp-MOSFETを試作し、電子移動度1097 cm^2/V・s、正孔移動度376 cm^2/V・sの性能を得た。これはSiと比べて約1. 5倍の高移動化を意味する。