Study of defect-related dielectric function change and the process optimiztion framework for ultimately low power systems

缺陷相关介电功能变化研究和最终低功耗系统的工艺优化框架

• 批准号: 23360321
• 负责人: ERIGUCHI Koji
• 金额: $ 10.82万
• 依托单位: Kyoto University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
• 财政年份: 2011
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2011-04-01 至 2014-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-23360321/
• 关键词: プラズマ; 表面・界面制御; 極低消費電力; 欠陥; 誘電率; シリコン; トランジスタ; 欠陥構造; 電気容量; 分子動力学法; 変調反射率分光; 分子動力学; 表面・界面; プラズマプロセス; 欠陥層; 電子; ナノ材料

We focused on mechanisms of process-induced defect generation and the recovery dynamics, which lead to power-consumption increase in a future electronic system. By employing a novel photoreflectance spectroscopy capable for micro-scale analysis and a capacitance-voltage technique, we clarified the plasma process-induced defect generation in crystalline Si and the recovery processes. Combined with classical molecular dynamics simulations and quantum mechanical calculations, we addressed critical process-related issues in designing present-day three-dimensional devices. Thermal annealing of the created defects was also studied for various plasma conditions such as gas chemistry. We proposed a framework of power-consumption-aware process design with respect to "defects and the behavior in a material" for future ultimately low power electronic systems.

我们重点研究了导致未来电子系统功耗增加的工艺诱导缺陷产生的机制和恢复动力学。利用一种新的可用于微尺度分析的光反射光谱和电容-电压技术，我们阐明了等离子体工艺在单晶硅中诱导缺陷的产生和恢复过程。结合经典的分子动力学模拟和量子力学计算，我们解决了设计当今三维设备中与工艺相关的关键问题。在不同的等离子体条件下，如气体化学，也研究了产生的缺陷的热退火。我们针对“缺陷和材料中的行为”提出了一个面向未来低功耗电子系统的功耗感知工艺设计框架。

项目成果

Modeling of Plasma-Induced Damage and Its Impacts on Parameter Variations in Advanced Electronic Devices

等离子体诱发损伤的建模及其对先进电子设备参数变化的影响

• 发表时间: 2010
• 作者: 中野裕美;山田基宏;福本昌宏;山口英二;辻伸泰;F.Wakai;江利口浩二
• 通讯作者: 江利口浩二

Impacts of plasma process parameters on mechanical properties of c-BN thin-films

等离子体工艺参数对c-BN薄膜力学性能的影响

• 发表时间: 2014
• 作者: M. Noma;K. Eriguchi;S. Hasegawa;M.Yamashita;Y. Takao;N. Terayama;K. Ono
• 通讯作者: K. Ono

プラズマチャージングダメージによる MOSFET ランダムテレグラフノイズ(RTN)特性の変動

由于等离子体充电损坏导致 MOSFET 随机电报噪声 (RTN) 特性发生变化

• 发表时间: 2014
• 作者: 亀井政幸;江利口浩二;鷹尾祥典;斧高一
• 通讯作者: 斧高一

Hを含むプラズマによるSi基板ダメージ構造とその回復プロセスについての検討

含氢等离子体对硅基片损伤结构及其恢复过程的研究

• 发表时间: 2012
• 作者: 中久保義則;松田朝彦;深沢正永;鷹尾祥典;江利口浩二;辰巳哲也;斧高一
• 通讯作者: 斧高一

Effects of straggling of incident ions on plasma-induced damage creation in "fin"-type field-effect transistors

入射离子的散乱对“鳍”型场效应晶体管中等离子体引起的损伤产生的影响

• DOI: 10.7567/jjap.53.03de02
• 发表时间: 2014
• 期刊: Jpn. J. Appl. Phys
• 作者: K. Eriguchi;A. Matsuda;Y. Takao;K. Ono
• 通讯作者: K. Ono