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)
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概要
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ゲートファーストプロセスによるMetal/High-kスタックの実現に向け、TiN/HfLaSiO/SiO_2ゲートスタックに高温熱処理を施し、High-k膜構成元素の拡散挙動を電気特性評価とXPS分析により調べた。TiN/HfLaSiO/SiO_2スタックに900℃以上の熱処理を施すと、High-k膜中Hf及びLa原子がTiN電極中に拡散する一方で、poly-Si/TiN/HfLaSiO/SiO_2スタックでは1000℃の熱処理後も薄いEOTを維持し、さらにHf及びLa原子の上方拡散を抑制できることが分かった。これらの拡散の物理的な起源を、TiN電極中に酸素を導入したゲートスタック構造を用いて調べ、熱処理時のSiO_2の増膜がHf及びLa原子の上方拡散を誘起することを明らかにした。
- 2011-06-27
著者
-
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
-
細井 卓治
大阪大学大学院工学研究科
-
佐伯 雅之
大阪大学大学院工学研究科
-
有村 拓晃
大阪大学大学院工学研究科
-
北野 尚武
大阪大学大学院工学研究科
-
大嶽 祐輝
大阪大学大学院工学研究科
-
力石 薫介
大阪大学大学院工学研究科
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