高性能Ge MOSFETデバイスについての研究

高性能Ge MOSFET器件的研究

• 批准号: 08F08373
• 负责人: 岩井 洋
• 金额: $ 1.28万
• 依托单位: Tokyo Institute of Technology
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• 财政年份: 2008
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2008 至 2010
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-08F08373/
• 关键词: Ge; MOSFET; 希土類酸化物; La2O3; EOT; Sc2O3; モビリティ; ゲート絶縁膜; La203; Sc203

希土類酸化物La2O3を主な成分とした高誘電率絶縁膜をゲート絶縁膜に用いたMOSFETトランジスタではSiO2換算膜厚(EOT)を0.5nm以下にまで小さくできることが東京工業大学岩井グループの研究結果から明らかになっている。そこで、高いモビリティが期待できるGeをチャネルに用いたデバイスにこのような希土類酸化物La2O3を主な成分とした高誘電率膜を絶縁膜として用いれば優れた高性能のデバイスの実現が可能と期待されるため、本研究ではLa2O3を主な成分とした希土類酸化物などの高誘電率酸化物をゲート絶縁膜にもちいたGeデバイスの作製およびその電気的且つ物理的評価によるプロセス最適化により、高性能Geデバイスの実現を図ることを研究目的とし、研究を進めた。平成22年度は引き続きLa_2O_3とSc_2O_3の混合膜、Y_2O_3膜とSc_2O_3の混合膜などの絶縁膜をゲート絶縁膜に用いたGeトランジスタの作製を行い、その電気特性の評価を行った。また作成した絶縁膜および絶縁膜とGe基板の界面に対してXPS、TEMなどを用いた化学的、物理的な分析をも引き続き行った。その結果、Ge基板上の高誘電率絶縁膜の薄膜作成技術、熱安定性、界面特性などについての多くの知見が得られた。またトランジスタのホール移動度向上技術としてLa2O3とSc2O3の混合絶縁膜とGe基板との間に薄いSi層を入れることが有効であることが分かった。

在栅极绝缘膜中使用的MOSFET晶体管使用高二元速率，这是稀土的主要成分，可以从东京的研究结果中降低至0.5 nm或更少SIO2比较厚度（EOT） Iwai Group的理工学院。因此，可以预期，具有高性能设备的高性能设备，该设备将这种高度凹陷的LA2O3用作绝缘膜作为绝缘膜，预计将用作使用GE的设备。因此，在这项研究中，作为通道。在GATE绝缘体中，在LA2O3中产生了高介电氧化物的GE设备，并且通过过程优化而通过电气和物理评估来优化过程。促进研究性能设备的研究。在2010财年，LA_2O_3和SC_2O_3的混合物，使用诸如Y_2O_3膜（例如Y_2O_3膜）和SC_2O_3的混合膜制成GE晶体管，用于栅极绝缘膜，并评估了电气特性。此外，使用XPS，TEM等的化学和物理分析，用于创建的绝缘膜，绝缘膜和GE底物的界面。结果，获得了GE基板上高介电速率的薄膜创造技术，热稳定性和界面特性的许多知识。发现在LA2O3和SC2O3和GE底物之间的混合说明之间放置薄薄的Si层是有效的，作为晶体管的技术改进技术。