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Neue Materialien für epitaktische Gate-Isolator-Strukturen auf Silizium

用于硅外延栅极绝缘体结构的新材料

基本信息

批准号：
5363996
负责人：
Professor Dr. Karl R. Hofmann
金额：
--
依托单位：
Institut für Materialien und Bauelemente der Elektronik
依托单位国家：
德国
项目类别：
Research Grants
财政年份：
2002
资助国家：
德国
起止时间：
2001-12-31 至 2010-12-31
项目状态：
已结题

来源：
https://gepris.dfg.de/gepris/projekt/5363996?language=en
关键词：
Neue Materialien epitaktische Gate Isolator

项目摘要

Die fortschreitende Reduktion der minimalen Transistorabmessungen in der CMOSTechnologie erfordert in wenigen Jahren den Ersatz des Gateisolators Siliziumdioxid durch neue Materialien mit wesentlich höheren Dielektrizitätskonstanten (e) und geringeren Leckströmen. Auf Si epitaktisch gewachsene monokristalline Dielektrika sind hierfür u.a. wegen der erwarteten günstigen Grenzflächeneigenschaften besonders interessant. Das Ziel des Forschungsvorhabens ist die Untersuchung der Ersetzbarkeit der hoch-e Mischoxide BaO-SrO als Gateisolator in MOS-Bauelementen. In der ersten Projektperiode ist es mit einem speziellen Wachstumsverfahren gelungen, ein Mischoxid perfekt gitterangepasst epitaktisch auf Silizium aufzuwachsen. Die Grenzfläche ist hierbei atomar scharf und frei von störenden SiO2 Zwischenschichten. Die Leitungs- und Valenzband- Barrieren zum Si von 1.0 und 2.2 eV sind für die Verwendung als Gateisolator günstig. Erste Messungen an Test-MOS-Kondensatoren mit amorphen Oxiden ergaben ausreichend hohe effektive e der amorphen Mischoxide und niedrige Leckströme. In der Fortsetzung des Projektes sollen mit einem verbesserten Prozess MOS-Kondensatoren und MOSTransistoren mit dem epitaktischen Mischoxid und zum Vergleich auch mit den amorphen BaO-SrO Mischoxiden hergestellt und elektrisch charakterisiert werden. Als wesentliches Ergebnis sollen die erreichbaren elektrischen Eigenschaften und die technologische Ersetzbarkeit dieser Oxide als Gateisolatoren in MOS-Bauelementen ermittelt werden.

CMOS工艺中的最小晶体管的减少在今年将通过新的材料和高介电常数（e）以及更大的电感来实现门隔离器二氧化硅的减少。如果你的墓志铭是单一的Dielektrika，那么你就可以了。wegen der erwarteten günstigen Grenzflächeneigenschaften besonders interessant.本文研究了高掺杂BaO-SrO氧化物作为MOS器件的栅隔离器的绝缘性能。在第一个项目期间，它有一个特殊的Wachstumsverfahren gelungen，一个Mischoxid perfekt gitterangepasst epitaktisch auf Silizium aufzuwachsen。该Grenzfläche ist hierbei atomar scharf und frei von störenden SiO2 Zwischenschichten. 1.0和2.2 eV的Si的Leitungs-和Valenzband-势垒用于栅极隔离器的测试。第一次测量采用无定形氧化物的测试MOS-Kondensatoren，结果表明无定形混合氧化物和无定形Leckströme有效。在该项目中，必须采用一种具有良好导电性和韦尔登氧化物特性的无定形的混合氧化物和混合氧化物的混合氧化物转化工艺。在MOS器件中，所有的要求都是由于电气特性和工艺上的原因，即氧化物和栅极隔离器是韦尔登。