HfO_2ゲート絶縁膜の熱的安定性 : 界面層の成長およびシリサイドの形成(VLSI回路, デバイス技術(高速, 低電圧, 低電力))
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概要
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薄いHfO_2膜の熱的安定性(界面層の成長、シリサイドの形成)について、複合分析によって得られた実験結果を基に考察した。界面層の成長は、熱処理雰囲気中のO_2がシリコン基板を酸化する反応であり、微量なO_2の混入によっても進行することが明らかになった。800℃で熱処理を行う場合、界面層の増加を抑えるためには、10^<-7> Torr程度の高真空またはそれに相当する清浄な雰囲気が必要となる。また、極薄のAl_2O_3キャップ層をHfO_2膜上に形成することで、HfO_2膜への酸素の拡散を遅らせることができ、界面層の抑制に対して効果的であることを提案した。シリサイドの形成は、HfO_2膜の局所的な熱分解(ボイド形成)が原因であり、900℃以上で顕著になることがわかった。HfO_2膜中に形成されるボイドの密度は1000cm^<-2>以下と少ないが、HfO_2膜をULSIデバイスへ適用するうえで問題となる可能性がある。
- 社団法人電子情報通信学会の論文
- 2003-08-15
著者
-
生田目 俊秀
半導体MIRAI-ASET
-
鳥海 明
半導体MIRAI-産総研ASRC
-
堀川 剛
半導体MIRAI-産総研ASRC
-
市川 昌和
半導体mirai-産総研asrc:東大
-
鳥海 明
半導体mirai-産総研asrc:東京大学工学部マテリアル工学科
-
宮田 典幸
アトムテクノロジー研究体
-
鳥海 明
東京大学
-
宮田 典幸
次世代半導体研究センター
-
宮田 典幸
半導体MIRAI-産総研ASRC
-
Kundu Manisha
半導体MIRAI-産総研ASRC
-
生田目 俊秀
(株)半導体先端テクノロジーズ(selete):(現)(独)物質・材料研究機構
-
市川 昌和
東京大学 工学部 物理工学科
-
鳥海 明
半導体MIRAI-産総研,東大工
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