原子制御プロセスによる金属/超薄酸化膜/半導体構造の作製とその伝導特性解析
原子控制工艺制备金属/超薄氧化膜/半导体结构及其导电性能分析
基本信息
- 批准号:18036007
- 负责人:
- 金额:$ 2.3万
- 依托单位:
- 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:2006
- 资助国家:日本
- 起止时间:2006 至 无数据
- 项目状态:已结题
- 来源:
- 关键词:
项目摘要
本年度は、(1)超薄MOS構造中の電気伝導特性評価および、(2)高誘電率ゲート絶縁膜と金属電極界面の物性解析に関する研究を実施した。(1)については、計画班が取り組んでいる第一原理計算に基づいたMOS構造中の電気伝導計算に対応する実験データを取得した。SiO2/Si構造を有したMOSデバイスの薄層化に伴って界面欠陥がリーク電流成分におよぼす影響が顕著になる。本研究では膜厚約1.4nmの超薄酸化膜の界面欠陥構造を種々の雰囲気中での熱処理などで制御し、その電気特性を評価することで、界面欠陥とリーク電流との相関を実験的に調べた。得られた結果は、第一原理伝導計算から得られた同等の酸化膜厚を有したMOS構造の伝導特性と良い相関を示し、定量的な比較検討や界面欠陥との相関についての議論が可能となった。(2)については、高誘電率ゲート絶縁膜と金属電極との界面で生じる特異な界面ダイポール形成現象を実験によって系統的に調べ、理論予測と比較検討した。Metal/High-k界面の実効仕事関数の変調は従来モデルでは説明不可能であったが、近年、第一原理計算に基づいた新規仕事関数変調機構が計画班から提案されている。本研究ではこのモデルの統一的な理解に向けて、実証実験に着手した。具体的には、理論予測をよりシンプルな実験系(Au/High-k/Si)で再現すると共に、界面状態を精密に制御しつつ電気特性との関係を詳細に調べた。その結果、上記新規モデルの妥当性を確認すると共に、実効仕事関数の不安定を引き起こす界面ダイポールの開放現象を新たに見出した。
This year, we conducted research on (1) evaluation of electrical conductivity characteristics in ultra-thin MOS structures, and (2) analysis of physical properties of high-permittivity dielectric films and metal electrode interfaces. (1)The first principle calculation of the MOS structure is based on the calculation of the electrical conductivity of the MOS structure. SiO2/Si structure has a thin layer of MOS film, which is accompanied by a lack of current components. In this study, the interface defect structure of ultra-thin acidified film with film thickness of about 1.4 nm was studied. The heat treatment process was used to control the temperature and the electrical characteristics of the film. The results of the first-principle calculation show that the conductivity characteristics of MOS structures with the same thickness of acidified films can be compared quantitatively with those of interface defects. (2)The interface between dielectric film and metal electrode is generated, the interface is formed, and the system is adjusted, theoretically predicted, and compared. Metal/High-k interface implementation related to the number of adjustments to explain the impossible, in recent years, the first principle of calculation in the new regulation related to the number of organizations to plan the class This study is aimed at achieving a unified understanding of the subject matter. Detailed adjustments are made to the relationship between the specific and theoretical predictions, the reproduction of the system (Au/High-k/Si), the precise control of the interface state, and the electrical characteristics. The results of the new regulations are confirmed, and the number of unstable interfaces is reported.
项目成果
期刊论文数量(4)
专著数量(0)
科研奖励数量(0)
会议论文数量(0)
专利数量(0)
Thermal Degradation of HfSiON Dielectrics Caused by TiN Gate Electrodes and Its Impact on Electrical Properties
TiN栅电极引起的HfSiON电介质的热降解及其对电性能的影响
- DOI:
- 发表时间:2006
- 期刊:
- 影响因子:0
- 作者:尾崎 哲;他;H.Watanabe
- 通讯作者:H.Watanabe
Interface Engineering of High-k Gate Dielectrics for Advanced CMOS
先进 CMOS 的高 k 栅极电介质的接口工程
- DOI:
- 发表时间:2006
- 期刊:
- 影响因子:0
- 作者:尾崎 哲;他;H.Watanabe;S.Horie;H.Watanabe
- 通讯作者:H.Watanabe
Impact of PVD-based In-situ Fabrication Method for Metal/High-k Gate Stacks
基于 PVD 的原位制造方法对金属/高 k 栅极堆栈的影响
- DOI:
- 发表时间:2006
- 期刊:
- 影响因子:0
- 作者:尾崎 哲;他;H.Watanabe;S.Horie
- 通讯作者:S.Horie
Physical and Electrical Characterization of HfSix/HfO2 Gate Stacks for High-Performance nMOSFET Application
用于高性能 nMOSFET 应用的 HfSix/HfO2 栅极堆栈的物理和电气特性
- DOI:
- 发表时间:2006
- 期刊:
- 影响因子:0
- 作者:尾崎 哲;他;H.Watanabe;S.Horie;H.Watanabe;S.Yoshida
- 通讯作者:S.Yoshida
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渡部 平司
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- 发表时间:
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渡部 平司
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