極限集積化デバイスのしきい値支配因子自己収束酸化プロセスの研究

自收敛氧化过程作为高度集成器件阈值控制因素的研究

• 批准号: 09224202
• 负责人: 森田 瑞穂
• 金额: $ 1.34万
• 依托单位: Osaka University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas
• 财政年份: 1997
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 1997 至 无数据
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-09224202/
• 关键词: デバイス; プロセス; シリコン酸化膜

金属不純物フリー、カーボンフリーのシリコン表面を生成して、酸化膜厚が飽和し、かつ界面固定電荷および酸化膜欠陥が少ない酸化条件で極めて薄いゲート酸化膜を形成し、酸化膜表面にミッドギャップ材料のひとつであるタンタルをゲート電極として堆積した、完全空乏化SOI微細MOSFETを試作し、n-MOSおよびp-MOSの両方に対して電源電圧1V動作のためのしきい値設定が可能であることを実証している。さらに、タンタルゲート材料とゲート酸化膜との反応が、極めて薄いゲート酸化膜のリ-ク電流の増加や基板シリコン中での欠陥の発生の原因になることを明らかにし、ゲート酸化膜形成後の超清浄低温プロセスにより、極めて薄いゲート酸化膜のリ-ク電流増加や基板シリコン中での欠陥発生を抑止でき、電気特性のばらつきが小さい完全空乏化SOI微細MOSFETが製作可能であることを明らかにしている。また、通常プロセスで製作したMOSキャパシタにおいて、フラットバンド電圧の絶対値が小さくなる側へのばらつきは酸化膜厚のばらつき、大きくなる側へのばらつきは界面固定電荷量のばらつきに起因する傾向を見いだし、酸化膜厚および界面固定電荷量のしきい値ばらつきへの影響を明らかにして、しきい値のばらつきを小さくするための指針を明らかにしている。そのうえ、シリコン酸化膜厚を一分子層から一原子層ステップの精度で制御する超清浄極薄酸化膜形成装置の実用機を設計し、試作している。

Metal impurities are generated on the surface of the silicon substrate, the thickness of the acidified film is saturated, the interface fixed charge is reduced, and the acidified film is under-acidified. The acidified film is extremely thin. The acidified film is formed on the surface of the silicon substrate. The electrode is deposited, and the SOI microMOSFET is completely depleted. The n-MOS and p-MOS circuits are configured to operate at 1V of the power supply. In addition, the ultra-clear and low-temperature degradation of the ultra-thin acidified film after its formation is suppressed due to the increase in the current of the ultra-thin acidified film and the increase in the current of the ultra-thin acidified film Fully depleted SOI micro-MOSFETs are possible to fabricate because of their small electrical characteristics. In addition, when MOS chips are usually made on the surface, the absolute value of the current voltage is so small that the thickness of the acidified film varies depending on the thickness of the acidified film, and the voltage on the side of the acidified film varies depending on the amount of fixed charge at the interface. The influence of the thickness of the acidified film and the value of the fixed charge at the interface is also evident. The first time I saw him, I saw him. Design and test of an ultra-thin acidified film forming apparatus for controlling the accuracy of an acidified film thickness from one molecular layer to one atomic layer

项目成果

T.Ushiki, M.-C.Yu, Y.Hirano, H.Shimada, M.Morita, T.Ohmi: "Reliable Tantalum-Gate Fully-Depleted-SOI MOSFET Technology Featuring Low-Temperature Processing" IEEE TRANSACTIONS ON ELECTRON DEVICES. 44・9. 1467-1472 (1997)

T.Ushiki、M.-C.Yu、Y.Hirano、H.Shimada、M.Morita、T.Ohmi：“具有低温处理功能的可靠钽栅全耗尽 SOI MOSFET 技术”IEEE 电子器件交易44·9。1467-1472（1997）