Formation of Strained Ge Channel and Material Evaluation for High performance ULSI

高性能 ULSI 应变 Ge 通道的形成和材料评估

• 批准号: 21246054
• 负责人: NAKASHIMA Hiroshi
• 金额: $ 29.7万
• 依托单位: Kyushu University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (A)
• 财政年份: 2009
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2009 至 2011
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-21246054/
• 关键词: 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

In this study, we established the fabrication of strained SiGe-on-insulator(SGOI) using Ge condensation by dry oxidation and the fabrication of high permittivity(High-k) gate insulator on Ge. Through these researches, we obtained the following results. The SGOI with a Ge fraction of 50% showed high strain ratio and hole channel mobility, which were 1. 7% and 570 cm^2/V・s, respectively. We achieved the High-k/Ge gate stack with the performances of an equivalent SiO_2 thickness(EOT) of 1. 0 nm, an interface state density of 9×10^<11> cm^<-2> eV^<-1>, and a leakage current of 4 orders of magnitude lower than SiO_2 with the same EOT. Also, we fabricated n-and p-MOSFET and achieved an electron mobility of 1097 cm^2/V・s and a hole mobility of 376 cm^2/V・s, which mean approximately 1. 5 times enhancement compared with Si.

在本研究中，我们建立了利用干氧化锗凝聚的绝缘体上应变硅锗（SGOI）的制造和在锗上制造高介电常数（High-k）栅绝缘体。通过这些研究，我们得到了以下结果。锗含量为50%的SGOI具有较高的应变比和空穴沟道迁移率，分别为1。7%和570 cm^2/V·s。在此基础上，实现了等效SiO_2厚度（EOT）为1。0 nm，界面态密度为9×10^<11>cm^<-2>eV^<-1>，漏电流比具有相同EOT的SiO_2低4个数量级。此外，我们制作的n型和p型MOSFET的电子迁移率为1097 cm^2/V·s和空穴迁移率为376 cm^2/V·s，这意味着约1。5倍于Si。

项目成果

Hole-Mobility Enhancement in Ultrathin Strained Si_<0.5>Ge_<0.5>-on-Insulator Fabricated by Ge Condensation Technique

Ge凝聚技术制备的绝缘体上超薄应变Si_<0.5>Ge_<0.5>增强空穴迁移率

• 发表时间: 2010
• 作者: H.Yang;D.Wang;H.Nakashima
• 通讯作者: H.Nakashima

Defect characterization and control for Site-on-insulator

绝缘子现场的缺陷表征和控制

• 发表时间: 2010
• 作者: D.Wang;H.Yang;H.Nakashima
• 通讯作者: H.Nakashima

低障壁TiN/n-Geコンタクトの形成とコンタクト抵抗評価

低势垒 TiN/n-Ge 接触的形成和接触电阻的评估

• 发表时间: 2011
• 作者: 山本圭介;原田健司;楊海貴;王冬;中島寛
• 通讯作者: 中島寛

ZrSiO_x/GeO_2/Ge MIS構造の形成と電気的評価

ZrSiO_x/GeO_2/Ge MIS结构的形成及电学评估

• 发表时间: 2009
• 作者: 岩村義明;平山佳奈;吉野圭介;楊海貴;王冬;中島寛
• 通讯作者: 中島寛

極薄GeO_2界面層を有するZr系high-k/Geゲートスタック構造の形成

超薄GeO_2界面层Zr基高k/Ge栅堆叠结构的形成

• 发表时间: 2011
• 期刊: 九州大学大学院総合理工学報告
• 作者: 平山佳奈;岩村義明;上野隆二;楊海貴;王冬;中島寛
• 通讯作者: 中島寛