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量子化学計算によるAl_2O_3原子層CVDのプロセス設計

量子化学計算によるAl_2O_3原子層CVDのプロセス設計
利用量子化学计算的Al_2O_3原子层CVD工艺设计
批准号：
14040206
负责人：
山下 晃一
金额：
$2.88万
依托单位：
The University of Tokyo
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：
2002
资助国家：
日本
项目状态：
已结题
起止时间：
2002 至 2003
来源：
https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-14040206/
关键词：
ゲート酸化膜材料トンネルリーク電流ZrO_2高誘電率材料分子動力原法第一原理計算界面構造界面欠陥原子層CVDシリコン基盤量子化学計算プロセス設計吸着反応Al_2O_3OH終端反応機構

项目摘要

项目成果

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MOS-FETの従来のゲート酸化膜材料であるSiO_2には、LSIの微細化や低消費電力化に伴いゲート絶縁膜の薄膜化が進むにつれ、直接トンネルリーク電流の問題が発生する。薄膜化の限界は1.5nm程度と言われており、近年、SiO_2にかわる材料として、高誘電率材料(High-K)が注目を集めている。SiO_2に比べ誘電率の高い物質であれば、膜厚を厚くしてもSiO_2と同程度の容量が得られるため、性能を保ちながらもトンネルリーク電流を抑えることが出来るはずであり、Al_2O_3,ZrO_2,HfO_2など高い比誘電率をもつ物質がその候補に挙げられている。その中でもZrO_2は非晶質であるという点でSiO_2と類似の性質を持つため、Siとの界面における熱的安定性に優れ、その利用が期待されている。しかし、ZrO_2のゲート酸化膜としての利用に際しては、Siとの界面構造の歪みに起因する界面欠陥が問題とされてきた。本研究の目的は界面の構造特性が半導体のバンド構造に与える影響を解析、ゲート酸化膜としての信頼性に与える影響を原子レベルから明らかにすることであり、これを構造のモデリング、その構造の電子状態計算の2つの要素に分けて行った。前者は、大規模系における構造を求めるには有効な分子動力学法によって、後者は求めた構造に対する第一原理計算によって行った。モデリングにより観測された特徴、(1)Si-O結合距離の歪み、(2)Zr-O結合距離の歪み、(3)Zr原子間に存在する格子間酸素、のうち禁制帯中への界面準位という形で影響が表れたのは(2)と(3)であった。特に(3)は価電子帯のすぐ上に現れるためゲート酸化膜の性能への影響が特に大きいものと考えられる。
期刊论文(24)
专著(0)
科研奖励(0)
会议论文
A.Abe: "STM-and haser-Driven Atom Switch : An Open-System Density Matrix Study for H/Si(100)"Phup.Rev.B. 67. 235411-235419 (2003)
A.Abe：“STM 和 haser 驱动的原子开关：H/Si(100) 的开放系统密度矩阵研究”Phup.Rev.B。
DOI： --
发表时间：
期刊：
影响因子： --
作者： []
通讯作者：
永田, 山下: "Theoretical study on molecular excitation using chirped pulses in the condensed phase"Chem. Phys. Lett.. 364. 144 (2002)
Nagata, Yamashita：“在凝聚相中使用线性调频脉冲进行分子激发的理论研究”Chem. Phys. 364. 144 (2002)
DOI： --
发表时间：
期刊：
影响因子： --
作者： []
通讯作者：
M.Yamamoto: "A DFT study on the reaction of O^- with CH_3 F"THEOCHEM. 634. 31-39 (2003)
M.Yamamoto：“O^- 与 CH_3 F 反应的 DFT 研究”THEOCHEM。
DOI： --
发表时间：
期刊：
影响因子： --
作者： []
通讯作者：
A.Abe: "A Wavepacket Study on Tranilatioral Energy Distributions of the Photo-stimulated Desorbel Xe from Si(001)"Bull.Korean Chem.Soc.. 24. 691-694 (2003)
A.Abe：“来自 Si(001) 的光刺激脱附 Xe 的平移能量分布的波包研究”Bull.Korean Chem.Soc.. 24. 691-694 (2003)
DOI： --
发表时间：
期刊：
影响因子： --
作者： []
通讯作者：
共 12 条
    光エネルギー変換における光誘起キャリアのポーラロン伝導の分子論
    • 批准号：
      24K08356
    • 项目类别：
      Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
    • 资助金额：
      $3.0万
    • 财政年份：
      2024
    • 负责人：
      山下 晃一
    • 依托单位：
      Yokohama City University
    分権型教員人事の存立要件に関する日・米・英比較研究：教員集団への影響に着目して
    • 批准号：
      20H01628
    • 项目类别：
      Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
    • 资助金额：
      $9.24万
    • 财政年份：
      2020
    • 负责人：
      山下 晃一
    • 依托单位：
      Kobe University
    分子系と凝縮系における高精度計算のための長距離補正密度汎関数の開発
    • 批准号：
      09F09044
    • 项目类别：
      Grant-in-Aid for JSPS Fellows
    • 资助金额：
      $1.28万
    • 财政年份：
      2009
    • 负责人：
      山下 晃一
    • 依托单位：
      The University of Tokyo
    表面触媒反応における非断熱過程の第一原理計算
    • 批准号：
      19028014
    • 项目类别：
      Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas
    • 资助金额：
      $1.22万
    • 财政年份：
      2007
    • 负责人：
      山下 晃一
    • 依托单位：
      The University of Tokyo