金属電極とハフニウム系高誘電率ゲート絶縁膜界面の実効仕事関数変調機構(シリコン関連材料の作製と評価)
スポンサーリンク
概要
- 論文の詳細を見る
ハフニウム系高誘電率ゲート絶縁膜上の金属電極の実効仕事関数変調現象を,キャパシタ試料の電気特性ならびにX線光電子分光(XPS)を利用した界面ダイポール観測から評価した.高温熱処理や還元処置によってキャパシタ試料のフラットバンド電圧は負バイアス方向にシフトした.XPS測定から高誘電率絶縁膜中の酸素空孔に起因した界面ダイポールが形成され,金属電極の実効仕事関数が変調されていることが明らかとなった。また、この界面ダイポール形成では,絶縁膜中の酸素空孔起因の欠陥準位から高仕事関数電極側への電子移動に伴うエネルギー利得が,酸素空孔の生成を促進していることを示した.一方,表面清浄化を施した高誘電率絶縁膜上にAu電極を形成した場合,正方向へのフラットバンドシフトを観測し,XPS測定でも先の酸素空孔生成の場合とは逆方向の界面ダイポールの形成を確認した.この現象は,白石らによって提案されているAu/HfSiON界面でのAu-Hf軌道混成に伴う電荷移動によって逆方向の界面ダイポールが生じたためであると理解できる.さらに,軌道混成で生じた界面ダイポールの安定性を評価した結果,真空中やドライ雰囲気中で安定であるのに対し,大気中などのウエットな環境では,界面ダイポールが徐々に解放される現象を見出した.
- 2008-11-28
著者
-
奈良 安雄
半導体先端テクノロジーズ(Selete)
-
山田 啓作
早稲田大学ナノテクノロジー研究所
-
奈良 安雄
(株)富士通研究所 Ulsi研究部門
-
奈良 安雄
(株)半導体先端テクノロジーズ 第一研究部
-
白石 賢二
筑波大院数物
-
志村 考功
大阪大学大学院工学研究科
-
渡部 平司
大阪大学大学院工学研究科
-
白石 賢二
筑波大学大学院数理物質科学研究科
-
山田 啓作
筑波大学数理物質科学研究科
-
白石 賢二
筑波大学
-
細井 卓治
広島大学ナノデバイス・システム研究センター
-
喜多 祐起
大阪大学大学院工学研究科
-
細井 卓治
大阪大学大学院工学研究科
-
山田 啓作
筑波大学大学院数理物質科学研究科
-
山田 啓作
早稲田大学:筑波大学
-
山田 啓作
筑波大学大学院数理物質科学研究科:JST-CREST
関連論文
- 23pGL-2 数nm直径Siナノワイヤに対する大規模第一原理電子状態計算(23pGL ナノチューブ・ナノワイヤ,領域9(表面・界面,結晶成長))
- 21aHV-13 2次元電子ガス-量子ドット界面における電子トンネル過程に対する微視的考察(21aHV 量子ドット,領域4(半導体,メゾスコピック系・局在))
- 低速陽電子ビームを用いたhigh-kゲート絶縁膜の空隙の評価(ゲート絶縁膜,容量膜,機能膜及びメモリ技術)
- 低しきい値pMISFETに向けたAl_2O_3を堆積させたHfO_2ゲート絶縁膜のアニールプロセスの検討(レギュラーセッション,ゲート絶縁薄膜,容量膜,機能膜及びメモリ技術)
- 金属電極とハフニウム系高誘電率ゲート絶縁膜界面の実効仕事関数変調機構(シリコン関連材料の作製と評価)
- 金属電極/high-k絶縁膜キャパシタのフラットバンド電圧特性に与える仕事関数変調及び熱処理の影響(ゲート絶縁膜,容量膜,機能膜及びメモリ技術)
- 真空一貫原子制御PVDプロセスによるTiO_2/HfSiO/SiO_2積層構造 High-k 絶縁膜の作製と電気特性評価
- GeO_2/Ge界面形成の物理と電気特性改善技術(レギュラーセッション,ゲート絶縁薄膜,容量膜,機能膜及びメモリ技術)
- 23aYH-11 軟X線吸収発光分光法によるシリコン酸窒化膜の元素選択的価電子状態の観測(23aYH 表面界面電子物性,領域9(表面・界面,結晶成長))
- Si(111)面上におけるSi_Ge_X薄膜のMBE成長過程
- シリコンとhigh-kゲート絶縁膜の界面の高分解能RBS/ERD分析(シリコン関連材料の作製と評価)
- 酸素雰囲気アニール中のHfO_2/SiO_2/Si(001)界面反応の高分解能RBS観察(ゲート絶縁膜,容量膜,機能膜及びメモリ技術)
- 26aXG-13 光励起下における電子ガス-量子ドット結合系のC-V特性とI-V特性(量子ドット,領域4,半導体,メゾスコピック系・局在)
- 30pTX-3 電子ガス-量子ドット結合系における電子ダイナミクスII(30pTX 量子ドット(結合系とスピン),領域4(半導体,メゾスコピック系・局在))
- 30pTX-2 電子ガス-量子ドット結合系におけるC-V特性およびI-V特性のSweep Rate依存性(30pTX 量子ドット(結合系とスピン),領域4(半導体,メゾスコピック系・局在))
- 30pTX-1 電子ガス-量子ドット結合系における電子構造II(30pTX 量子ドット(結合系とスピン),領域4(半導体,メゾスコピック系・局在))
- 21aYF-13 電子ガス-量子ドット結合系におけるC-V特性(21aYF 量子ドット,領域4(半導体,メゾスコピック系・局在))
- TiAlN/HfSiONゲートスタックにおけるX線光電子分光分析 : Al拡散による実効仕事関数変化の緩和(メタルゲート/High-k絶縁膜スタック,ゲート絶縁膜,容量膜,機能膜及びメモリ技術)
- Ru/HfSiONゲートスタックのバックサイドX線光電子分光分析 : Ruの実効仕事関数変化の起源(メタルゲート/High-k絶縁膜スタック,ゲート絶縁膜,容量膜,機能膜及びメモリ技術)
- HfSiON/TiNゲートスタックpMOSFETの陰極電子注入絶縁破壊モデルに基づくTDDB寿命予測方法
- メタルゲート/HfSiONゲート絶縁膜ゲートスタックにおけるピニング現象の改善策検討
- Ge微結晶核を用いた多結晶Si薄膜形成(TFTの材料・デバイス技術・応用及び一般)
- 21aYF-12 電子ガス-量子ドット結合系における電子ダイナミクス(21aYF 量子ドット,領域4(半導体,メゾスコピック系・局在))
- 高電子移動度0.9nm-EOT TaSix/HfSiONゲートスタックの形成(先端CMOSデバイス・プロセス技術)
- 金属/Hf系高誘電率絶縁膜界面の統一理論 : ゲート金属の設計指針(先端CMOSデバイス・プロセス技術)
- 大容量メモリ混載システムLSI用低温プロセスの開発(先端CMOS及びプロセス関連技術)
- Ru-Mo合金を用いた金属/high-k 絶縁膜ゲートスタックの実効仕事関数制御
- Hf系絶縁膜中の水素原子の原子レベルの挙動の理論的研究 : ホールを起源とした絶縁破壊のメカニズム(ゲート絶縁膜, 容量膜, 機能膜及びメモリ技術)
- 21aYF-11 電子ガス・量子ドット結合系における電子状態(21aYF 量子ドット,領域4(半導体,メゾスコピック系・局在))
- SiO_2に埋め込まれたフローティングゲートへの多電子注入機構の提案(ゲート絶縁膜、容量膜、機能膜及びメモリ技術)
- FSP-FLA(Flexibly-Shaped-Pulse FLA)による極浅接合形成とメタル/高誘電率絶縁膜デバイス特性の改善(低電圧/低消費電力技術,新デバイス・回路とその応用)
- (100),(110)基板上High-κ/MetalゲートpMOSFETsのNBTIと1/fノイズ特性の相違に関する考察(低電圧/低消費電力技術,新デバイス・回路とその応用)
- FSP-FLA(Flexibly-Shaped-Pulse FLA)による極浅接合形成とメタル/高誘電率絶縁膜デバイス特性の改善(低電圧/低消費電力技術,新デバイス・回路とその応用)
- (100),(110)基板上High-κ/MetalゲートpMOSFETsのNBTIと1/fノイズ特性の相違に関する考察(低電圧/低消費電力技術,新デバイス・回路とその応用)
- 金属/high-k絶縁膜構造トランジスタにおいて金属結晶が閾値電圧ばらつきに及ぼす影響とその抑制(IEDM特集(先端CMOSデバイス・プロセス技術))
- MONOS型メモリの電荷蓄積機構の理論的研究(ゲート絶縁膜形成およびメモリ技術,ゲート絶縁膜,容量膜,機能膜及びメモリ技術)
- 第一原理計算によるIn系窒化物の特異な電子構造の理論的研究(窒化物及び混晶半導体デバイス)
- コンビナトリアル手法によるHfO_2系酸化膜の電気特性評価 : 熱力学観点からの材料選択と界面制御(ゲート絶縁膜, 容量膜, 機能膜及びメモリ技術)
- 第一原理計算によるIn系窒化物の特異な電子構造の理論的研究(窒化物及び混晶半導体デバイス)
- 第一原理計算によるIn系窒化物の特異な電子構造の理論的研究(窒化物及び混晶半導体デバイス)
- 26aYH-11 数nm直径Siナノワイヤに対する大規模第一原理電子状態計算(ナノチューブ・ナノワイヤ,領域9,表面・界面,結晶成長)
- 28pVC-2 蛋白質の立体構造・電子状態・生物機能の間の相関関係の研究(28pVC 生物物理,領域12(ソフトマター物理,化学物理,生物物理))
- 157 1600℃における Fe-P 合金中の P の活量係数ならびにこれにおよぼす Si の影響について(熱力学・反応速度・脱酸・脱硫・介在物, 製鋼, 日本鉄鋼協会第 94 回(秋季)講演大会)
- 極薄HfSiONゲート絶縁膜の絶縁破壊時間の決定
- 21aYF-7 数nmサイズSi量子ドットの大規模第一原理計算(21aYF 量子ドット,領域4(半導体,メゾスコピック系・局在))
- 19pXB-2 Si複空孔欠陥構造に関する大規模第一原理計算(格子欠陥・ナノ構造(半導体・ナノ粒子・表面界面),領域10,誘導体,格子欠陥,X線・粒子線,フォノン物性)
- 25aYH-8 密度汎関数理論に基づくGe/Si(001)界面近傍におけるGe原子空孔の構造(25aYH 表面界面構造,領域9(表面・界面,結晶成長))
- 23aYF-14 炭素ナノ物質のキャパシタにおける量子効果(23aYF ナノチューブ伝導,領域7(分子性固体・有機導体))
- 第一原理計算によるZrB_2基板上GaNエピタキシャル成長の理論的研究(ナノ構造・エピ成長分科会特集「窒化物半導体エピタキシャル成長における基板の役割」の再考)
- メタルゲート/高誘電率絶縁膜スタックの最前線
- 先端CMOS向けHigh-k/メタルゲートスタック技術,AWAD2006)
- 先端CMOS向けHigh-k/メタルゲートスタック技術
- 先端CMOS向け High-k/ メタルゲートスタック技術
- EBブロック露光におけるマスクバイアス条件
- 部分一括露光における近接効果補正
- 短波長光励起反応を利用したエッチング技術
- 光刺激脱離によるSi上の酸化物の低温除去とSiホモエピタキシー
- 熱酸化シリコンの照射損傷による構造変化
- ゲルマニウム窒化膜の形成と評価(ゲート絶縁膜、容量膜、機能膜及びメモリ技術)
- 低損傷スパッタ成膜装置を用いた真空一貫メタル電極/高誘電率絶縁膜ゲートスタック作製技術の提案
- 金属電極/高誘電率絶縁膜界面の物理を中心としたhigh-k/metalゲートスタックの実効仕事関数変調機構の理解(プロセス・デバイス・回路シミュレーション及び一般)
- 極薄シリコン酸化膜におけるストレスリーク電流の物理的起源,AWAD2006)
- 極薄シリコン酸化膜におけるストレスリーク電流の物理的起源
- 極薄シリコン酸化膜におけるストレスリーク電流の物理的起源
- Ge微結晶核を用いた多結晶Si薄膜形成(TFTの材料・デバイス技術・応用及び一般)
- ディープサブミクロンCMOSインバータの遅延時間削減への検討
- 質量分析法による 1600℃における溶融 Fe-Si 合金の活量測定
- 質量分析法による 1600℃における溶融 Fe-Si 合金の活量測定
- 153 クヌーセン・セル質量分析法による溶融鉄-珪素合金の活量の測定(拡散・物性・熱力学, 製鋼, 日本鉄鋼協会 第 97 回(春季)講演大会)
- しきい値電圧制御可能なゲートファースト メタルゲート/デュアル High-k CMOS
- ロジックとの混載に適した反転スタックキャパシタ(RSTC)DRAMセル構造の提案
- 金属電極とHf系高誘電率絶縁膜界面の実効仕事関数変調機構
- シリコン熱酸化膜中のSiO_2結晶相
- 溶鉄中へのりんの標準溶解自由エネルギの測定
- 173 1600℃における溶鉄中のりんの溶解の自由エネルギーの測定(製鋼基礎・造塊, 製鋼, 日本鉄鋼協会 第 98 回(秋季)講演大会)
- クヌーセン・セル質量分析法による溶融 Fe-P-Si, Al, Ti, V, Cr, Co, Ni, Nb および Mo 中のりんの活量の測定
- クヌーセン・セル質量分析法による溶融鉄-りん二元系合金の活量の測定
- PS-9 1600℃における溶融鉄中のりんの活量におよぼす第三元素の影響(製錬 I, 日本鉄鋼協会 第 95 回(春季)講演大会)
- 77 高感度質量分析計による溶融鉄-りん合金の活量の測定(脱燐・脱硫・連鋳(凝固と欠陥), 製鋼, 日本鉄鋼協会第 91 回(春季)講演大会)
- ドーピングによるシリサイドの仕事関数の変調 : シリサイドの物理に基づく理論(IEDM特集(先端CMOSデバイス・プロセス技術))
- 25pHD-9 低温におけるSiナノワイヤーの発光特性(25pHD 磁性半導体・量子井戸・超格子,領域4(半導体,メゾスコピック系・局在))
- 26aHD-7 波束ダイナミクスにおけるスピントランスファートルク(26aHD 微小接合・半導体スピン物性,領域4(半導体,メゾスコピック系・局在))
- 22aTM-8 シリコンナノレイヤー中電子正孔液滴発光の膜厚依存性(22aTM 量子井戸・超格子・光応答,領域4(半導体,メゾスコピック系・局在))
- 21aTM-2 ハートリーフォック近似によるナノ構造中の電子波束ダイナミックス(21aTM 量子細線・接合系(量子細線・微小接合・ジョセブソン接合),領域4(半導体,メゾスコピック系・局在))
- 21aTM-1 Suzuki-Trotter法による電子波束ダイナミックスの多体効果(21aTM 量子細線・接合系(量子細線・微小接合・ジョセブソン接合),領域4(半導体,メゾスコピック系・局在))
- 22aTM-3 半導体中での波束ダイナミクスの印加電圧依存性(22aTM 量子井戸・超格子・光応答,領域4(半導体,メゾスコピック系・局在))
- 高温熱処理によるTiN/HfLaSiO/SiO_2ゲートスタック中Hf及びLa原子のTiN電極中への拡散とMIPS構造による抑制(ゲート絶縁薄膜,容量膜,機能膜及びメモリ技術)
- Siナノワイヤー、ナノレイヤの発光と界面(ゲート絶縁薄膜,容量膜,機能膜及びメモリ技術)
- 非対称ホーン形状チャネルにおける電流密度の向上 : EMC-MDシミュレーションによる検討(プロセス・デバイス・回路シミュレーション及び一般)
- 放射光X線トポグラフィによる極薄ひずみSi層の結晶性評価
- 26pCJ-6 Siナノレイヤーの発光寿命の膜厚依存性(26pCJ 量子井戸・超格子・光応答,領域4(半導体,メゾスコピック系・局在))
- 26pCJ-8 2次元半導体ナノ構造における多電子波束ダイナミクスの検討(26pCJ 量子井戸・超格子・光応答,領域4(半導体,メゾスコピック系・局在))
- 極薄GeON膜を用いた高移動度Ge MOSFETの作製と電気特性評価(ゲート絶縁薄膜,容量膜,機能膜及びメモリ技術)
- TiN電極中の酸素に起因したHf系High-kゲート絶縁膜の特性劣化(ゲート絶縁薄膜,容量膜,機能膜及びメモリ技術)
- 21aFB-9 ナノ構造中の多電子波束ダイナミクスにおける電子間相互作用の効果(21aFB 量子細線・微小接合,領域4(半導体,メゾスコピック系・局在))
- 21aFB-10 一次元非一様ポテンシャル中の波束ダイナミクス(21aFB 量子細線・微小接合,領域4(半導体,メゾスコピック系・局在))
- 26dXQ-3 スピン自由度を考慮した多電子波束ダイナミクスにおける電子間相互作用の効果(26pXQ 量子細線・微小接合,領域4(半導体,メゾスコピック系・局在))
- 26pXQ-4 多電子波束を用いた円電流ダイナミクスへの電子間相互作用の効果(26pXQ 量子細線・微小接合,領域4(半導体,メゾスコピック系・局在))
- AlONゲート絶縁膜導入によるSiCパワーMOSFETの高性能化及び信頼性向上(IEDM特集(先端CMOSテバイス・プロセス技術))
- SiCパワーMOSFET向け高誘電率ゲート絶縁膜技術(SiC-MOSゲートスタック技術の進展,ゲート絶縁薄膜,容量膜,機能膜及びメモリ技術)