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講演抄録/キーワード
講演名 2013-06-18 09:00
酸化剤分圧およびSi拡散の制御によるPr酸化膜結晶構造制御
加藤公彦坂下満男竹内和歌奈田岡紀之中塚 理財満鎭明名大SDM2013-44 エレソ技報アーカイブへのリンク:SDM2013-44
抄録 (和) Higher-kゲート絶縁膜として着目される六方晶Pr酸化膜の実現に向け,Pr酸化膜形成時のH2O分圧(PH2O)やPr酸化膜中へのSi拡散が,希土類元素であるPrの価数やPr酸化膜の結晶構造に与える影響を明らかにした.PH2Oの減少は,Pr酸化膜中におけるPrO2(Pr4+)相に対するPr2O3(Pr3+)相割合の増大を導き,誘電率の増大が実証された.同時に,PH2Oは,六方晶Pr2O3の結晶サイズにも影響を及ぼす.よって,MOCVDによる膜形成時のPH2Oは,300°Cと非常に低いプロセス温度においても,希土類元素の価数や酸化物の結晶構造に強く影響することが明らかとなった.また,真空中およびN2雰囲気中におけるPr酸化膜/SiO2/Si構造に対する熱処理の影響を評価したところ,真空中熱処理において六方晶Pr2O3の結晶化の促進が確認された.角度分解XPS測定より,真空中熱処理においては,Pr酸化膜中へのSi拡散が抑制されることがわかった.以上より,高誘電率六方晶Pr2O3相の形成には,Pr酸化膜中の酸素濃度の制御およびSi拡散の抑制が共に重要であることが明らかとなった. 
(英) For realization of hexagonal Pr2O3 thin film as higher-k gate dielectrics, we have investigated the effect of H2O partial pressure (PH2O) during the Pr-oxide film formation and the Si diffusion into the Pr-oxide films on both the Pr valence state and the crystalline structure of the Pr-oxide films. The decrease in PH2O increases the ratio of Pr2O3 (Pr3+) phase to PrO2 (Pr4+) phase in the film, and it effectively increases the permittivity of the Pr-oxide film. At the same time, the PH2O value changes the grain size of hexagonal Pr2O3 in the amorphous Pr-oxide film. Therefore, PH2O during the Pr-oxide film formation by MOCVD at as low as 300°C strongly affects on the Pr valence state and crystalline structure of the Pr-oxide film. Also, the annealing of the Pr-oxide/SiO2/Si structure in vacuum promotes the crystallization of the hexagonal Pr2O3 phase, although the annealing in N2 ambient forms cubic Pr2O3 phase. The angle resolved XPS measurement reveals that the Si diffusion into the Pr-oxide film is suppressed with the annealing in vacuum compared to that in N2 ambient. It is concluded that both the control of oxygen concentration in the Pr-oxide film and the suppression of the Si diffusion into the Pr-oxide film is quite important to realize the high permittivity hexagonal Pr2O3 structure.
キーワード (和) Pr酸化膜 / 結晶構造 / H2O分圧 / Si拡散 / / / /  
(英) Pr-oxide / crystalline structure / H2O partial pressure / Si diffusion / / / /  
文献情報 信学技報, vol. 113, no. 87, SDM2013-44, pp. 1-6, 2013年6月.
資料番号 SDM2013-44 
発行日 2013-06-11 (SDM) 
ISSN Print edition: ISSN 0913-5685  Online edition: ISSN 2432-6380
著作権に
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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)
PDFダウンロード SDM2013-44 エレソ技報アーカイブへのリンク:SDM2013-44

研究会情報
研究会 SDM  
開催期間 2013-06-18 - 2013-06-18 
開催地(和) 機械振興会館 
開催地(英) Kikai-Shinko-Kaikan Bldg. 
テーマ(和) ゲート絶縁薄膜、容量膜、機能膜およびメモリ技術(応用物理学会、シリコンテクノロジー分科会との合同開催) 
テーマ(英) Science and Technology for Dielectric Thin Films for Electron Devices 
講演論文情報の詳細
申込み研究会 SDM 
会議コード 2013-06-SDM 
本文の言語 日本語 
タイトル(和) 酸化剤分圧およびSi拡散の制御によるPr酸化膜結晶構造制御 
サブタイトル(和)  
タイトル(英) Control of Pr-Oxide Crystalline Phase by Regulating Oxidant Partial Pressure and Si Diffusion 
サブタイトル(英)  
キーワード(1)(和/英) Pr酸化膜 / Pr-oxide  
キーワード(2)(和/英) 結晶構造 / crystalline structure  
キーワード(3)(和/英) H2O分圧 / H2O partial pressure  
キーワード(4)(和/英) Si拡散 / Si diffusion  
キーワード(5)(和/英) /  
キーワード(6)(和/英) /  
キーワード(7)(和/英) /  
キーワード(8)(和/英) /  
第1著者 氏名(和/英/ヨミ) 加藤 公彦 / Kimihiko Kato / カトウ キミヒコ
第1著者 所属(和/英) 名古屋大学 (略称: 名大)
Nagoya University (略称: Nagoya Univ.)
第2著者 氏名(和/英/ヨミ) 坂下 満男 / Mitsuo Sakashita / サカシタ ミツオ
第2著者 所属(和/英) 名古屋大学 (略称: 名大)
Nagoya University (略称: Nagoya Univ.)
第3著者 氏名(和/英/ヨミ) 竹内 和歌奈 / Wakana Takeuchi / タケウチ ワカナ
第3著者 所属(和/英) 名古屋大学 (略称: 名大)
Nagoya University (略称: Nagoya Univ.)
第4著者 氏名(和/英/ヨミ) 田岡 紀之 / Noriyuki Taoka / タオカ ノリユキ
第4著者 所属(和/英) 名古屋大学 (略称: 名大)
Nagoya University (略称: Nagoya Univ.)
第5著者 氏名(和/英/ヨミ) 中塚 理 / Osamu Nakatsuka / ナカツカ オサム
第5著者 所属(和/英) 名古屋大学 (略称: 名大)
Nagoya University (略称: Nagoya Univ.)
第6著者 氏名(和/英/ヨミ) 財満 鎭明 / Shigeaki Zaima / ザイマ シゲアキ
第6著者 所属(和/英) 名古屋大学 (略称: 名大)
Nagoya University (略称: Nagoya Univ.)
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講演者
発表日時 2013-06-18 09:00:00 
発表時間 20 
申込先研究会 SDM 
資料番号 IEICE-SDM2013-44 
巻番号(vol) IEICE-113 
号番号(no) no.87 
ページ範囲 pp.1-6 
ページ数 IEICE-6 
発行日 IEICE-SDM-2013-06-11 


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