異方性ウエットエッチングを用いた溝型ゲートMOSトランジスタの作製

点击翻译按钮获取中文摘要

P on P^+エピウエハを用いて,異方性ウエットエッチングを用いた溝型ゲートMOSトランジスタを作製し,特性の評価を行った.KOHエッチングマスクのSiO2はEB露光とICPプラズマエッチングによりパターンニングを行った.最小ゲート長は0.2umであった.その電子移動度は,約60cm^2/V・secであった.ゲート絶縁膜にはプラズマ酸化/窒化膜を用いた.ゲート絶縁膜は,Coxの測定から6nm程度であった.酸化のみのゲート絶縁膜に比べて,プラズマ窒化によりリーク電流が凡そ半分に減らせることが確認された.しかし,SiON/Si界面準位は10^11/cm^2台と通常の平面上のSiO2/Si界面と比べてかなり大きいことが分かった.また,ゲート絶縁膜の絶縁破壊電圧分布を調べたところ,窒化酸化膜で凡そ7MV/cmと低い位置にピークを持つことが分かった.KOHエッチング面のSiON/Si界面準位が多いことが主な原因であると考えられる.今回得られた移動度は,一般的な平面型MOSFETのそれに比べてかなり低い.その原因についてSiON/Si界面の界面準位が高いことに加えて,ドレイン・基板間pn接合の逆バイアスリーク電流が非常に大きいことが影響していることが分かった.今回ソース・ドレイン接合はスピンコートしたPSG(リンガラス)膜からのRTAによる個相拡散を用いているが,リン以外の不要な不純物も拡散してしまったと考えられる.また,この方法では,0.5um以下の浅い接合を形成することもできなかった.イオン注入など精密に制御されたリークの少ないpn接合の形成により,さらなるMOSFET特性の改善が期待されると思われる.