2重ゲート極微細MOSトランジスタによる単電子制御

使用双栅极超细 MOS 晶体管的单电子控制

基本信息

批准号：
10127222
负责人：
横山新
金额：
$ 0.77万
依托单位：
Hiroshima University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas (A)
财政年份：
1998
资助国家：
日本
起止时间：
1998 至无数据
项目状态：
已结题

项目摘要

酸化膜障壁極微細トランジスタ作成のための要素技術を開発した。電子ビーム描画と電子サイクロトロン共鳴(ECR)エッチングを用いて、シリコン基板上にシリコン酸化膜(膜厚30nm)をマスクとしてトレンチを形成した。電子ドーズ量と、レジストパターンサイズの最適な組み合わせを用いることによって、幅110nmのスペースを持つレジストパターンが形成できた。このレジストマスクを用いて、スペース幅110nmの酸化膜マスクを形成した。さらにこの酸化膜をマスクとしてECRエッチングにより幅120nm、深さ160nmのトレンチを形成した。トンネル酸化膜(膜厚5nm)を熱酸化により形成した後、多結晶シリコンを減圧CVD法により堆積し、ECRエッチバック法により溝の内部のみに多結晶シリコンを残した。その後トレンチに垂直な方向に電子ビーム描画を行い、酸素添加塩素ガスを用いてECRエッチングによりトレンチ内の多結晶シリコンを120nm(縦)×160nm(横)×160nm(深さ)のドット状に加工した。酸素は多結晶シリコンに対してシリコン酸化膜のエッチング速度を抑制するために添加された。次にアンモニア_+過酸化水素混合溶液を用いて多結晶シリコンを選択エッチし、ドットを20nmまで薄くした。この処理によりドット表面に約1nmの酸化膜が形成される。導電性感知レバーを用いた原子間力顕微鏡を用いて多結晶シリコンドットを介するトンネル電流を観測し非線形な電流-電圧特性を室温で観測した。今後は開発したこれらの技術を用いて酸化膜障壁極微細トランジスタを作成する予定である。

我们已经开发了一种用于创建具有氧化物屏障的超细晶体管的组件技术。使用电子梁说明性和电子回旋子共振（ECR）蚀刻，使用氧化硅（30 nm厚）作为掩模在硅底物上形成沟槽。通过使用电子剂量的最佳组合和抵抗图案大小，形成了宽度为110 nm的抗抗性图案。使用此抵抗膜，形成了空间宽度为110 nm的氧化膜掩模。此外，将这种氧化物膜用作面罩，宽度为120 nm，深度为160 nm的沟渠是通过ECR蚀刻形成的。通过热氧化形成氧化薄膜（膜厚度为5 nm）后，通过减压CVD方法沉积了多晶硅，并且仅通过ECR Etchback方法将多晶硅硅留在凹槽内。之后，将电子束沿垂直于沟渠的方向绘制，然后将沟槽中的多晶硅处理成120 nm（长度）x 160 nm（宽度）x 160 nm（宽度）x 160 nm（深度）（深度）点，并通过使用氧气的氯气通过ECR蚀刻来处理。添加氧气以抑制相对于多晶硅的氧化硅膜的蚀刻速率。接下来，选择多晶硅使用氨氧+过氧化氢混合溶液来蚀刻，并将点稀释至20 nm。该处理在点表面形成了约1 nm的氧化物膜。使用导电感应杆使用原子力显微镜观察到通过多晶硅点的隧道电流，并在室温下观察到非线性电流 - 电压特性。将来，我们计划使用开发的这些技术来创建超细氧化物屏障晶体管。