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ＵＬＳＩの高速化に向けた高誘電率ゲート絶縁膜／ゲルマニウム界面構造制御

高介电常数栅极绝缘膜/锗界面结构控制以加速ULSI

基本信息

批准号：
13J10462
负责人：
柴山茂久
金额：
$ 1.15万
依托单位：
Nagoya University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
财政年份：
2013
资助国家：
日本
起止时间：
2013-04-01 至 2015-03-31
项目状态：
已结题

项目摘要

本年度は，次世代の高駆動力3次元Geチャネル金属-酸化膜-半導体電界効果型トランジスタ（MOSFET）またはGe1-xSnxチャネルMOSFETの実現に向けて，パルス有機金属化学気相堆積（パルスMOCVD）法を用いたGeO2薄膜形成，およびGeゲートスタック構造の化学的安定性の向上を目標とした．高品質な3次元チャネル構造のGeやGe1-xSnxゲートスタック構造の実現において，GeO2膜の原子層堆積が重要な技術である．GeO2膜を堆積法で作製する場合，次段の高誘電率絶縁膜は，GeO2膜上に直接形成する必要がある．しかしながら，酸化法で作製したGeO2膜は通常非晶質であり，水に溶解するなど化学的に不安定である．従って，GeO2膜自身の熱的・化学的安定性の向上が必要不可欠であり，GeO2膜の化学的安定性の向上には，不溶性の正方晶GeO2膜の形成が重要と考えられる．本研究では，テトラエトキシゲルマニウム（TEOG）およびH2Oの交互供給（パルスMOCVD法）により，堆積GeO2膜を作製した．堆積GeO2膜は，熱酸化法で作製した熱酸化GeO2膜と比較して，水へのエッチング耐性や次段の高誘電率絶縁膜堆積におけるGeO2膜のエッチング耐性に優れるなど，化学的安定性に優れることがわかった．また堆積GeO2/Ge構造は，熱酸化GeO2/Ge構造よりも界面準位密度が低く，良好な界面特性を示すことが明らかになった．さらに，パルスMOCVD法を使えば，Ge表面上に六方晶もしくは正方晶に由来する多結晶GeO2膜を直接形成できる可能性が明らかになった．現状では，結晶構造の区別は出来ていないが，これらの成果は，堆積一貫という簡易なプロセスで，高品質なGeやGe1-xSnxゲートスタック構造を実現できる可能性を示唆しており，重要な知見である．

This year, the next generation of high-power three-dimensional GeO2 thin films formed by metal-acid film-semiconductor MOSFET and Ge1-xSnx MOSFET have been developed to improve the chemical stability of GeO2 thin films formed by metal-organic chemical vapor deposition (MOCVD). For the realization of high quality Ge/Ge1-xSnx structure, atomic layer deposition of GeO2 film is an important technology. When GeO2 film deposition method is used, it is necessary to form high permittivity insulating film directly on GeO2 film. GeO2 films are usually amorphous and chemically unstable when dissolved in water. The thermal and chemical stability of GeO2 film itself is essential, and the chemical stability of GeO2 film is essential. The formation of insoluble tetragonal GeO2 film is important. In this paper, we study the preparation of deposited GeO2 films by TEOG and H2O cross-supply (MOCVD). GeO2 films deposited by thermal acidification are more resistant to water than thermally acidified GeO2 films deposited by thermal acidification. GeO2 films are more resistant to water than thermally acidified GeO2 films deposited by thermal acidification. GeO2/Ge structure is thermally acidified. The interface quasi-density is low and the interface characteristics are good. The possibility of forming polycrystalline GeO2 film directly on Ge surface by MOCVD method is obvious. The present situation shows that the difference between crystal structure and accumulation structure is simple, and the possibility of realizing high-quality Ge1-xSnx crystal structure is important.

项目成果

期刊论文数量（35）

专著数量（0）

科研奖励数量（0）

会议论文数量（0）

专利数量（0）

Al_2O_3/Ge構造における酸化機構の解明と界面反応がその特性に及ぼす影響

阐明Al_2O_3/Ge结构中的氧化机理以及界面反应对其性能的影响

DOI：
发表时间：
2013
期刊：
影响因子：
0
作者：
Shinji Sakamoto;Tetsuya Oda;Makoto Ikeda;Leonard Barolli;柴山茂久ら
通讯作者：
柴山茂久ら

金属/Ge界面への超高Sn組成SnxGe1-x層導入による界面電気伝導特性の制御

通过在金属/Ge 界面引入超高 Sn 成分 SnxGe1-x 层来控制界面电导率

DOI：
发表时间：
2015
期刊：
影响因子：
0
作者：
A. Barolli;T. Oda;L. Barolli;M. Takizawa;Kambe Y，Kojima K，Tomita N，Tamada Y;林昌宏;○鈴木陽洋,柴山茂久,坂下満男,竹内和歌奈,中塚理，財満鎭明
通讯作者：
○鈴木陽洋,柴山茂久,坂下満男,竹内和歌奈,中塚理，財満鎭明

MOSキャパシタ及びMOSFET

MOS电容和MOSFET