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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．

は this year and next generation high の駆 power three yuan Ge チャネル metal - acidification membrane - semiconductor electric industry working fruit トランジスタ (MOSFET) または Ge1 - xSnx チャネル MOSFET の be am に to けて, パルス organometallic chemistry 気 phase accumulation (パルス MOCVD) method を with いた GeO2 film formation, Youdaoplaceholder0 Geゲおよびトスタットスタットスタットスタッ <s:1> the stability of structural <s:1> chemistry <e:1> is upward to the を target と <s:1> たた. High quality な 3 dimensional チャネル tectonic の Ge や Ge1 - xSnx ゲートスタッのク structure be now において, GeO2 membrane の atomic layer accumulation is important なが technology である. In the case of fabricating する by the を stacking method で of GeO2 film, for the secondary stage <s:1> high inductance insulation film, に directly form する necessary がある on the GeO2 film. Youdaoplaceholder0 ながらながら preparation by acidification でたGeO2 membrane is usually amorphous であである, water に dissolves するな <s:1> chemical に instability である. Youdaoplaceholder0, the <s:1> thermal and chemical stability <e:1> of the GeO2 film itself increases が must not be deficient in であ, the <s:1> chemical stability <e:1> of the GeO2 film increases に, and the が formation of insoluble <s:1> rhombic GeO2 film <e:1> is important と to be examined えられる. This study では, テトラエトキシゲルマニウム (TEOG) および H2O の interaction supply (パルス MOCVD method) により, accumulation GeO2 し the membrane を cropping た. Heat accumulation は GeO2 membrane, acidification method で cropping したと acidification GeO2 films compare して, water へのエッチング times a patient やの high electricity rate never try lure membrane accumulation における GeO2 membrane のエッチング patience に optimal れるなど, chemical stability に optimal れることがわかった. また accumulation GeO2 / Ge は structure, thermal acidification GeO2 / Ge structure よりも interface must low density がく, good な interface features を shown すことが Ming らかになった. さらに, パルスを MOCVD method make えば, Ge surface に hexagonal もしくは tetragonal に origin する more crystalline form directly GeO2 membrane をできる possibility が Ming らかになった. Status quo では, crystal structure の distinction は out ていないが, これらはの results, accumulated consistently という simple なプロセスで, high-quality な Ge や Ge1 - xSnx ゲートスタッをク structure be presently できをる possibility in stopping しており, important な knowledge である.

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