Al_2O_3/Ge構造に対する酸素熱処理の界面特性に及ぼす効果(ゲート絶縁薄膜,容量膜,機能膜及びメモリ技術)

概要

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次世代CMOSの実現に向けて,低い界面準位密度(<10^<11>cm^<-2>-ev^<-1>)と低SiO_2等価膜厚(1nm)とを同時に実現するHigh-kゲート絶縁膜/Ge構造が求められている.Al_2O_3は熱的に安定で,比較的高い比誘電率を有しており,界面層として有望な材料である.しかし,Al_2O_3/Ge構造において,低界面準位密度は実現できておらず,界面準位密度の低減が必要である.現在我々は,Al_2O_3/Ge構造に対する酸素熱処理による界面構造制御と界面準位密度の低減に注目している.今回,Al_2O_3/Ge構造の電気的特性および界面結合状態へ酸素熱処理が及ぼす効果について検討した.その結果,酸素熱処理によって,Al_2O_3/Ge構造における界面準位密度低減が可能であることが分かった.この時,Al_2O_3中へのGeの拡散が起こっており,Al_2O_3が結晶化していたこと,またその結晶相はGe基板に対して配向性を有していることがわかった.
2011-06-27