| 研究課題/領域番号 |
26420281
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| 研究機関 | 諏訪東京理科大学 |
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研究代表者 |
福田 幸夫 諏訪東京理科大学, 工学部, 教授 (50367546)
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| 研究分担者 |
岡本 浩 弘前大学, 理工学研究科, 教授 (00513342)
王谷 洋平 諏訪東京理科大学, 工学部, 准教授 (40434485)
佐藤 哲也 山梨大学, 総合研究部, 准教授 (60252011)
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| 研究期間 (年度) |
2014-04-01 – 2017-03-31
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| キーワード | 原子層堆積法 / 金属ジャーマネイト / 誘電体物性 / 表面・界面物性 / 超薄膜 / ラジカル酸化 / プラズマ酸化 / MIS構造 |
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| 研究実績の概要 |
平成28年度は、Ge-MISキャパシタのEOTの低減に向けて、Ge基板上に形成したAlジャーマネイトとHfジャーマネイトの電気的特性および熱・雰囲気ガスに対する安定性の比較結果をもとに、これらの組み合わせによるゲートスタック構造について検討した。Alジャーマネイトに関して、膜中におけるGeおよびAlはすべて酸化状態にあり、酸化物ネットワークが形成されていることが分かった。Alジャーマネイト/Ge構造は400 ℃の還元性ガス雰囲気中での熱処理に対して安定であり、as-depositedの試料で3x1011cm-2eV-1、熱処理後の試料で2x1011 cm-2eV-1程度の界面トラップ密度を示した。これに対して、Hfジャーマネイトでは、膜中のHfはすべて酸化状態にある一方、Geは膜全体に渡って50 %以上が中性状態にあり、酸化物ネットワークに組み込まれていないか、Hfと金属間結合をしていることが分かった。Hfジャーマネイト/Ge構造は熱処理に対して不安定で、300 ℃の熱処理により大きなフラットバンドシフトを示した。比誘電率は11.0で、Alジャーマネイトの5.8よりも45 %大きい値を示したが、逆に、界面トラップ密度は膜中における中性状態のGeの影響を反映して、Alジャーマネイトより2～3 倍大きい7～8x1011 cm-2eV-1であった。これらの結果をもとに、Alジャーマネイトの優れた界面特性を活用しつつ、より大きなゲート容量を実現することを目的として、極薄AlジャーマネイトのHfO2/Ge間中間層としての適用についてを検討した。その結果、界面トラップ密度は6.8x1011 cm-2eV-1と高いが、EOT～1.0 nmのMISキャパシタを得ることができた。
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| 備考 |
理大データベース
http://www/tsus.ac.jp/ridai/
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