講演抄録/キーワード |
講演名 |
2011-07-04 15:40
高温熱処理によるTiN/HfLaSiO/SiO2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 ○大嶽祐輝・有村拓晃・佐伯雅之・力石薫介・北野尚武・細井卓治・志村考功・渡部平司(阪大) SDM2011-65 エレソ技報アーカイブへのリンク:SDM2011-65 |
抄録 |
(和) |
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/SiO2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/SiO2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/SiO2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SiO2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。 |
(英) |
We investigated Hf and La upward diffusion in TiN/HfLaSiO/SiO2 gate stacks by means of electrical characterization and XPS analysis. TiN/HfLaSiO/SiO2 gate stacks annealed at temperatures above 900℃ show an increase in EOT due to the SiO2 growth and Hf and La diffusion into the TiN electrode. In contrast, poly-Si/TiN/HfLaSiO/SiO2 gate stacks maintain thin EOT of around 1 nm and suppress the Hf and La upward diffusion. To clarify the origin of the Hf and La upward diffusion, we also fabricated poly-Si/TiON/HfSiO/SiO2 gate stacks and revealed that SiO2 growth during high-temperature annealing induces Hf and La upward diffusion. |
キーワード |
(和) |
高誘電率ゲート絶縁膜 / 金属電極 / 熱拡散 / X線光電子分光法 / HfSiO / HfLaSiO / TiN / MIPS |
(英) |
High-k Gate Dielectrics / Metal Electrodes / Thermal Diffusion / XPS / HfSiO / HfLaSiO / TiN / MIPS |
文献情報 |
信学技報, vol. 111, no. 114, SDM2011-65, pp. 87-92, 2011年7月. |
資料番号 |
SDM2011-65 |
発行日 |
2011-06-27 (SDM) |
ISSN |
Print edition: ISSN 0913-5685 Online edition: ISSN 2432-6380 |
著作権に ついて |
技術研究報告に掲載された論文の著作権は電子情報通信学会に帰属します.(許諾番号:10GA0019/12GB0052/13GB0056/17GB0034/18GB0034) |
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