次世代MOSトランジスタ用Hf系高誘電率ゲート絶縁膜の研究

下一代MOS晶体管用Hf基高介电常数栅极绝缘膜的研究

基本信息

  • 批准号:
    07J06060
  • 负责人:
  • 金额:
    $ 1.15万
  • 依托单位:
  • 依托单位国家:
    日本
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for JSPS Fellows
  • 财政年份:
    2007
  • 资助国家:
    日本
  • 起止时间:
    2007 至 2008
  • 项目状态:
    已结题

项目摘要

本年度は、Hf系酸化物の誘電率の向上を目的として、TiO_2もしくはGd_2O_3の添加を行い、また、しきい値電圧の制御のためにゲート電極からのAl添加を行い、光電子分光分析によりに評価を行った。1.Pt膜上に形成したHfTixOy膜において、Ti/(Hf+Ti)組成が化学結合状態、エネルギーバンドプロファイル及び欠陥準位密度に及ぼす影響を評価した。500℃酸素雰囲気中で熱処理したHfTixOy/Pt界面ではPtOxが形成し、Ti/(Hf+Ti)組成39%では、HfTixOy膜中の化学組成分布は表面近傍を除きほぼ均一であることを確認した。Ti組成〜40%以上の領域で、Ptに対するHfTixOyの伝導帯側の障壁高さは〜1.6eVでほぼ一定あった。一方、価電子帯側の障壁高さは、Ti組成に伴い、わずかに減少する。HfTixOy膜中の電子占有欠陥は、Ti組成の増大に伴い増大することが分かった。2.DPM錯体を用いたMOCVDによりGd/(Gd+Hf)組成の異なるHfGdxOyをPt上に形成し、化学結合状態およびエネルギーバンドプロファイルを評価した。800℃O_2熱処理したHfGdxOy/Pt界面は組成急峻であり、Gd-O-Hf結合の形成を確認した。Gd/(Gd+Hf)組成の増加に伴い、HfGdxOyとPtの伝導帯オフセット量は3.20eVから1.2eV増大し、価電子帯オフセット量は、Gd組成に比例し単調に減少する。また、Gd組成が〜45%の領域で、比誘電率は〜24が得られた。3.TiAlN/HfSiON/SiO2ゲートスタックにおいて、Si基板を除去し、絶縁膜側から界面の化学結合状態および仕事関数をX線光電子分光により直接評価した。1000℃熱処理によりHfSiON上のTiNおよびTiAlN(Ti:Al=75:25)ゲートの実効仕事関数の低下することが分った。SiO2膜厚1nmの場合、TiNゲートに比べて、TiAlNの実効仕事関数の低下量は半減する(TiN:4.51eV,TiAlN:4.70eV)。したがって、TiAlNゲートからのHfSiON中へAlおよびN原子の拡散・混入が、実効仕事関数低下の緩和・解消に有効であると考えられる。
This year は, Hf series acidification の の upward を induced electric rate と し て, TiO_2 も し く は Gd_2O_3 の add を い, ま た, し き い numerical electric 圧 の suppression の た め に ゲ ー ト electrode か ら の Al line add を い, photoelectron spectroscopic analysis に よ り に review 価 を line っ た. 1. Pt membrane に form し た HfTixOy membrane に お い て, Ti/(Hf + Ti) が chemical combination state, エ ネ ル ギ ー バ ン ド プ ロ フ ァ イ ル and び owe 陥 quasi density に and ぼ す を appraisal of 価 し た. 500 ℃ acid element 雰 囲 気 of で hot 処 し た HfTixOy/Pt interface で は PtOx が し, Ti/(Hf + Ti) 39% で は, HfTixOy は の chemical composition distribution in the membrane surface nearly alongside を except き ほ ぼ uniform で あ る こ と を confirm し た. Of Ti ~ 40% の で, Pt に す seaborne る HfTixOy の 伝 guide 帯 side の high barrier さ は ~ 1.6 eV で ほ ぼ certain あ っ た. On one side, the 価 electron band side of the barrier is high さ さ, Ti is composed of に accompanied by, and わず に に is reduced by する. In the HfTixOy film, the <s:1> electron occupation is deficient in 陥, and the Ti composition is <s:1> increased in に accompanied by <s:1> increased in する <s:1> とが and とが in った った. 2. The DPM misprinted を with い た MOCVD に よ り Gd / + Hf (Gd) の different な る HfGdxOy を Pt に form し, chemical combining state お よ び エ ネ ル ギ ー バ ン ド プ ロ フ ァ イ ル を review 価 し た. At 800 ° C, the O_2 thermal treatment of the たHfGdxOy/Pt interface た formed a rapid であ, and the Gd-O-Hf combination <s:1> formed a を confirmation た た. Gd / + Hf (Gd) の raised plus に い, HfGdxOy と Pt の 伝 guide 帯 オ フ セ ッ ト は 3.20 eV か ら 1.2 eV raised large し, 価 electronic 帯 オ フ セ ッ ト は, proportion of Gd に し 単 adjusting に reducing す る. Youdaoplaceholder0 and Gd make up が ~ 45% of the <s:1> field で, specific inductance また ~ 24が get られた. 3. TiAlN/HfSiON/SiO2 ゲ ー ト ス タ ッ ク に お い て, Si substrate を remove し, never try membrane か ら interface の chemical combination state お よ び shi matter number of masato を X-ray photoelectron spectroscopic に よ り directly review 価 し た. On 1000 ℃ hot 処 reason に よ り HfSiON の TiN お よ び TiAlN (Ti, Al = 75:25) ゲ ー ト の be sharper shi matter low number of masato の す る こ と が points っ た. In the case of a SiO2 film thickness of 1nm <s:1>, the <s:1> reduction of TiNゲ and トに compared to べて and TiAlN <s:1> actual performance factor <s:1> is half reduced する(TiN:4.51eV,TiAlN:4.70eV). し た が っ て, TiAlN ゲ ー ト か ら の HfSiON へ Al お よ び N atom の company, scattered, mixed with が, be sharper shi matter low number of masato の detente, null に have sharper で あ る と exam え ら れ る.

项目成果

期刊论文数量(0)
专著数量(0)
科研奖励数量(0)
会议论文数量(0)
专利数量(0)
Ru/HfSiONゲートスタックのバックサイドX線光電子分光分析-Ruの実効仕事関数変化の起源-
Ru/HfSiON 栅堆叠的背面 X 射线光电子能谱分析 - Ru 有效功函数变化的起源 -
  • DOI:
  • 发表时间:
    2008
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
    Masahiro Hamano;Ryo Takemura;Ryo Takemura;Mitsuhiro Okada;T. Hosoi;A. Ohta;K. Iwamoto;大田晃生;貫目大介;要垣内亮;小埜芳和;A. Ohta;H. Murakami;S. Miyazaki;K. Shiraishi;大田晃生;森大樹
  • 通讯作者:
    森大樹
プラズマCVD SiNx薄膜の深さ方向化学組成および欠陥密度計測
等离子体CVD SiNx薄膜的深度方向化学成分和缺陷密度测量
  • DOI:
  • 发表时间:
    2007
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
    R;Yougauchi;K. Makihara;大田 晃生;門島 勝;三浦 真嗣
  • 通讯作者:
    三浦 真嗣
光電子分光法によるHfO_2/SiONx/Ge(100)スタック構造め熱的安定性評価
光电子能谱评价HfO_2/SiONx/Ge(100)叠层结构的热稳定性
  • DOI:
  • 发表时间:
    2007
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
    R;Yougauchi;K. Makihara;大田 晃生;門島 勝;三浦 真嗣;奥山 一樹;大田 晃生
  • 通讯作者:
    大田 晃生
B添加Pd_2Siフルシリサイドゲートの仕事関数変調
B掺杂Pd_2Si全硅化栅极的功函数调制
  • DOI:
  • 发表时间:
    2007
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
    R;Yougauchi;K. Makihara;大田 晃生;門島 勝;三浦 真嗣;奥山 一樹;大田 晃生;大田 晃生;大田 晃生;A. Ohta;Akio Ohta;A. Ohta;S. Miyazaki;三浦 真嗣;吉永 博路;H. Yoshinaga;要垣内 亮;R. Yougauchi;K. Makihara;K. Simanoe;K. Okuyama;細井 卓治;白石 博之
  • 通讯作者:
    白石 博之
Ru電極を用いたp-metalピニング現象の改善策と検討
Ru电极p型金属钉扎现象的改进措施及研究
  • DOI:
  • 发表时间:
    2007
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
    R;Yougauchi;K. Makihara;大田 晃生;門島 勝;三浦 真嗣;奥山 一樹;大田 晃生;大田 晃生;大田 晃生;A. Ohta;Akio Ohta;A. Ohta;S. Miyazaki;三浦 真嗣;吉永 博路;H. Yoshinaga;要垣内 亮;R. Yougauchi;K. Makihara;K. Simanoe;K. Okuyama;細井 卓治;白石 博之;K. Shiraishi;門島 勝
  • 通讯作者:
    門島 勝
{{ item.title }}
{{ item.translation_title }}
  • DOI:
    {{ item.doi }}
  • 发表时间:
    {{ item.publish_year }}
  • 期刊:
  • 影响因子:
    {{ item.factor }}
  • 作者:
    {{ item.authors }}
  • 通讯作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ journalArticles.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ monograph.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ sciAawards.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ conferencePapers.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ patent.updateTime }}

大田 晃生其他文献

Flight Model Development and Ground Tests of Variable-Shape Attitude Control Demonstration Microsatellite HIBARI
变形姿态控制示范小卫星HIBARI飞行模型开发及地面试验
  • DOI:
  • 发表时间:
    2022
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
    長井 大誠;田岡 紀之;大田 晃生;牧原 克典;宮﨑 誠一;Kei Watanabe
  • 通讯作者:
    Kei Watanabe
現代の町並み保存と茨城県
现代街道保护与茨城县
  • DOI:
  • 发表时间:
    2022
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
    邱 実;牧原 克典;田岡 紀之;大田 晃生;宮﨑 誠一;藤川昌樹
  • 通讯作者:
    藤川昌樹
合同シンポジウム ウィズ・アフターコロナ時代の高齢社会の展望
联合研讨会:后电晕时代老龄化社会的前景
  • DOI:
  • 发表时间:
    2021
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
    大田 晃生;松下 圭吾;田岡 紀之;牧原 克典;宮﨑 誠一;飯島勝矢
  • 通讯作者:
    飯島勝矢
共晶系の偏析により形成した極薄Ge結晶のデバイスプロセスの検討
共晶偏析超薄Ge晶体器件工艺研究
  • DOI:
  • 发表时间:
    2023
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
    松下 圭吾;大田 晃生;田岡 紀之;牧原 克典;宮﨑 誠一
  • 通讯作者:
    宮﨑 誠一
Si酸化膜上に形成したニッケルシリサイド層の 膜厚が結晶相に与える影響
硅氧化膜上硅化镍层厚度对晶相的影响
  • DOI:
  • 发表时间:
    2023
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
    木村 圭佑;田岡 紀之;大田 晃生;牧原 克典;宮﨑 誠一
  • 通讯作者:
    宮﨑 誠一

大田 晃生的其他文献

{{ item.title }}
{{ item.translation_title }}
  • DOI:
    {{ item.doi }}
  • 发表时间:
    {{ item.publish_year }}
  • 期刊:
  • 影响因子:
    {{ item.factor }}
  • 作者:
    {{ item.authors }}
  • 通讯作者:
    {{ item.author }}

{{ truncateString('大田 晃生', 18)}}的其他基金

ゲルマニウム二次元結晶のヘテロ構造形成と電子物性制御
锗二维晶体的异质结构形成及电子性质控制
  • 批准号:
    23K22794
  • 财政年份:
    2024
  • 资助金额:
    $ 1.15万
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
ゲルマニウム二次元結晶のヘテロ構造形成と電子物性制御
二维锗晶体异质结构形成及电子性质控制
  • 批准号:
    22H01524
  • 财政年份:
    2022
  • 资助金额:
    $ 1.15万
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for Scientific Research (B)

相似海外基金

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
  • 批准号:
    13J10462
  • 财政年份:
    2013
  • 资助金额:
    $ 1.15万
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for JSPS Fellows
高誘電率ゲート絶縁膜、及び高移動度チャネル材料に関する研究
高介电常数栅极绝缘薄膜及高迁移率沟道材料研究
  • 批准号:
    11J03090
  • 财政年份:
    2011
  • 资助金额:
    $ 1.15万
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for JSPS Fellows
高誘電率ゲート絶縁膜を用いた低電圧動作有機トランジスタの作製
使用高介电常数栅极绝缘膜制作低压工作有机晶体管
  • 批准号:
    11J07982
  • 财政年份:
    2011
  • 资助金额:
    $ 1.15万
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for JSPS Fellows
次世代ULSIに向けた希土類系高誘電率ゲート絶縁膜/伸張歪ゲルマニウム構造の構築
下一代超大规模集成电路稀土基高介电常数栅绝缘膜/拉伸应变锗结构的构建
  • 批准号:
    11J06058
  • 财政年份:
    2011
  • 资助金额:
    $ 1.15万
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for JSPS Fellows
ゲルマニウム/高誘電率ゲート絶縁膜界面の電子物性及び材料物性的理解と制御の研究
理解和控制锗/高介电常数栅绝缘膜界面电子和材料特性的研究
  • 批准号:
    11J09337
  • 财政年份:
    2011
  • 资助金额:
    $ 1.15万
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for JSPS Fellows
高誘電率ゲート絶縁膜の放射光界面電子状態解析およびそれに基づいた構造設計
高介电常数栅绝缘膜同步辐射界面电子态分析及基于其的结构设计
  • 批准号:
    08J04551
  • 财政年份:
    2008
  • 资助金额:
    $ 1.15万
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for JSPS Fellows
移動度劣化のない高誘電率ゲート絶縁膜MOSFETの作製および移動度の解析
无迁移率劣化的高介电常数栅极绝缘膜MOSFET的制作和迁移率分析
  • 批准号:
    08J09292
  • 财政年份:
    2008
  • 资助金额:
    $ 1.15万
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for JSPS Fellows
原子層MOCVDとエリプソメトリ成膜モニタを用いた極薄高誘電率ゲート絶縁膜の作製
利用原子层MOCVD和椭偏沉积监视器制备超薄高介电常数栅极绝缘膜
  • 批准号:
    16760247
  • 财政年份:
    2004
  • 资助金额:
    $ 1.15万
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for Young Scientists (B)
超高速・高密度LSIを実現する高誘電率ゲート絶縁膜SOIデバイスに関する研究
实现超高速、高密度LSI的高介电常数栅绝缘膜SOI器件的研究
  • 批准号:
    98J01938
  • 财政年份:
    1998
  • 资助金额:
    $ 1.15万
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for JSPS Fellows
{{ showInfoDetail.title }}

作者:{{ showInfoDetail.author }}

知道了