ウルトラクリーン低温プロセスを用いた高信頼性タンタルゲート完全空乏化SOI MOSFET
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概要
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完全空乏化(Fully-Depleted)SOI/CMOSは, 高速動作性能, 低消費電力性能を有するため, 将来の0.1μmデザインルールを用いたGSI実現のためのデバイスとして非常に有望である。最近我々は, タンタル(Ta)ゲートを用いることにより, 低不純物濃度SOI層を用いたのにもがかわらず, FDSOI nMOS, pMOSともに電源電圧1Vに対応した閾値電圧調整が可能であることを見いだしている。これは, 従来閾値調整のために行っていたSOI層不純物濃度の制御に代わり, Work Function Engineeringと呼ばれるゲート電極の仕事関数の制御を行ったためである。この制御方法は, 従来行われていたデュアル・ゲート形成やチャネル領域へのイオン注入工程のようなプロセスを必要としないため, ディープ・サブミクロンCMOS製造におけるプロセス工程数を激減することが可能である。しかし, 金属ゲート電極の実用的な使用のためには, 極薄ゲート酸化膜の劣化やタンタルの拡散による極薄SOI層の欠陥発生などプロセス温度に関する深刻な問題点を解決しなければならない。本論文の目的は, 500℃以下の低温プロセスにより, ゲート長0.15μmのTaゲートFDSOI MOSFETを試作し, 良好な動作を示すことにある。さらに, 極微細TaゲートMOSFETを作製する上で, その性能と信頼性を改善するプロセス温度とSOI層膜厚に関するガイドラインを掲示している。
- 社団法人電子情報通信学会の論文
- 1997-03-06
著者
-
大見 忠弘
東北大学未来科学技術共同研究センター
-
森田 瑞穂
大阪大学大学院工学研究科
-
森田 瑞穂
大阪大学大学院工学研究科精密科学・応用物理学専攻
-
大見 忠弘
東北大学工学部
-
牛木 健雄
東北大学工学部電子工学科
-
余 諄群
東北大学工学部電子工学科
-
森田 瑞穂
東北大学工学部電子工学科
-
牛木 健雄
東北大学大学院工学研究科 電子工学専攻 : 東北大学電気通信研究所付属超高密度・高速知能システム実験施設
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