高誘電率ゲート絶縁膜を用いた高電流駆動能力SOIMOSデバイス

概要

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今後、素子寸法の微細化による電流駆動能力向上の効果は頭打ちになり、さらに電源電圧の低下が進む状況にある。一方で、素子の超高集積化に伴い、配線による寄生容量がシステムの応答速度を律速するようになる。トラシジスタにしてみれば、素子の微細化とともに配線の長さは必然的に長くなり、駆動する負荷が大きくなる。素子の電流駆動能力不足は深刻な問題である。ゲート酸化膜の薄膜化による電流駆動能力向上の実現は、極めて困難な状況にある。現在ゲート酸化膜として用いられているシリコンの熱酸化膜の膜厚は、既に5nmにまで薄膜化されている。また、多結晶シリコンをゲート電極として用いた場合、ゲート幅の大きなトランジスタを、端から端まで駆動するには有限の時間がかかることが報告されている。素子の負荷を軽減するために、配線・電極材料は低抵抗金属で構成する必要がある。デバイスの電流駆動能力を向上させる手段として、ゲート絶縁膜の高誘電率化は有効な手段である。本論文では、高誘電率ゲート絶膜縁によるSOIMOSFETの電流駆動能力向上の有効性と、その限界をデバイス及び回路シミュレータにより解析した結果について報告する。
社団法人電子情報通信学会の論文
1995-09-05

高誘電率ゲート絶縁膜を用いた高電流駆動能力SOIMOSデバイス

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