| 講演名 | 2021-06-22 ［記念講演］Si/HZO強誘電体FETの動作機構 トープラサートポン カシディット(東大), 李 宗恩(東大), 林 早?(東大), 田原 建人(東大), 渡辺 耕坪(東大), 竹中 充(東大), 高木 信一(東大), |
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| 抄録(和) | 本講演はSi/HfO2系強誘電体FETのメモリ特性を決定するMFIS界面での現象について解説する。HfO2系強誘電体とSiチャネルの間に界面層が存在し、その近傍にトラップされた電荷によって分極反転およびデバイス動作が決まる。特に正電圧印加下において、電子のトラップによってアシストされた分極反転という現象が、nチャネル強誘電体FETのメモリ特性の根源であることが分かった。一方負電圧印加下では正孔のトラップが同様な振る舞いを示さず、pチャネルの劣ったメモリ特性につながる。さらに、MFIS界面準位密度もメモリ特性に大きく影響し、作製プロセスで界面準位密度の抑制が重要である。Si上にあるHf0.5Zr0.5O2の強誘電相の結晶化アニール過程で、温度を結晶化の下限温度にまで下げることで界面準位密度を低減できた成果を紹介する。 |
| 抄録(英) | In this talk, we will introduce our findings on the mechanisms at the MFIS interface and their impacts on the memory characteristics of Si/HfO2-based ferroelectric FETs. The charge trapping near the interfacial layer, which exists between the HfO2-based ferroelectric insulator and the Si channel, is the key factor that determines the device operation. Under positive gate voltage, the electron-trap-assisted polarization reversal is the mechanism that drives the memory characteristics of n-channel ferroelectric FETs, while the similar mechanism cannot be observed for holes under negative voltage. Moreover, it is also found that the MFIS interface-state density is an important factor that affects the memory characteristics. We show that low interface-state density at the Hf0.5Zr0.5O2/Si interface can be achieved by performing the ferroelectric-phase crystallization with low-temperature annealing. |
| キーワード(和) | 強誘電体FET / 界面 / 分極反転 / デバイス動作 / メモリ特性 |
| キーワード(英) | Ferroelectric FET / Interface / Polarization reversal / Device operation / Memory characteristics |
| 資料番号 | SDM2021-23 |
| 発行日 | 2021-06-15 (SDM) |
| 研究会情報 | |
| 研究会 | SDM |
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| 開催期間 | 2021/6/22(から1日開催) |
| 開催地（和） | オンライン開催 |
| 開催地（英） | Online Virtual Meeting |
| テーマ（和） | MOSデバイス・メモリ高性能化−材料・プロセス技術 （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） | Material Science and Process Technology for MOS Devices and Memories |
| 委員長氏名（和） | 平野 博茂(タワー パートナーズ セミコンダクター) |
| 委員長氏名（英） | Hiroshige Hirano(TowerPartners Semiconductor) |
| 副委員長氏名（和） | 大見 俊一郎(東工大) |
| 副委員長氏名（英） | Shunichiro Ohmi(Tokyo Inst. of Tech.) |
| 幹事氏名（和） | 森 貴洋(産総研) / 小林 伸彰(日大) |
| 幹事氏名（英） | Takahiro Mori(AIST) / Nobuaki Kobayashi(Nihon Univ.) |
| 幹事補佐氏名（和） | 野田 泰史(パナソニック) / 諏訪 智之(東北大) |
| 幹事補佐氏名（英） | Taiji Noda(Panasonic) / Tomoyuki Suwa(Tohoku Univ.) |
| 講演論文情報詳細 | |
| 申込み研究会 | Technical Committee on Silicon Device and Materials |
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| 本文の言語 | JPN |
| タイトル（和） | ［記念講演］Si/HZO強誘電体FETの動作機構 |
| サブタイトル（和） | MOS（MFS）界面で起こる現象 |
| タイトル（英） | [Memorial Lecture] Operation mechanism of Si/HZO ferroelectric FETs |
| サブタイトル（和） | Role of MOS (MFS) interface |
| キーワード(1)（和/英） | 強誘電体FET / Ferroelectric FET |
| キーワード(2)（和/英） | 界面 / Interface |
| キーワード(3)（和/英） | 分極反転 / Polarization reversal |
| キーワード(4)（和/英） | デバイス動作 / Device operation |
| キーワード(5)（和/英） | メモリ特性 / Memory characteristics |
| 第 1 著者 氏名（和/英） | トープラサートポン カシディット / Kasidit Toprasertpong |
| 第 1 著者 所属（和/英） | 東京大学(略称：東大) The University of Tokyo(略称：Univ. Tokyo) |
| 第 2 著者 氏名（和/英） | 李 宗恩 / Tsung-En Lee |
| 第 2 著者 所属（和/英） | 東京大学(略称：東大) The University of Tokyo(略称：Univ. Tokyo) |
| 第 3 著者 氏名（和/英） | 林 早? / Zaoyang Lin |
| 第 3 著者 所属（和/英） | 東京大学(略称：東大) The University of Tokyo(略称：Univ. Tokyo) |
| 第 4 著者 氏名（和/英） | 田原 建人 / Kento Tahara |
| 第 4 著者 所属（和/英） | 東京大学(略称：東大) The University of Tokyo(略称：Univ. Tokyo) |
| 第 5 著者 氏名（和/英） | 渡辺 耕坪 / Kouhei Watanabe |
| 第 5 著者 所属（和/英） | 東京大学(略称：東大) The University of Tokyo(略称：Univ. Tokyo) |
| 第 6 著者 氏名（和/英） | 竹中 充 / Mitsuru Takenaka |
| 第 6 著者 所属（和/英） | 東京大学(略称：東大) The University of Tokyo(略称：Univ. Tokyo) |
| 第 7 著者 氏名（和/英） | 高木 信一 / Shinichi Takagi |
| 第 7 著者 所属（和/英） | 東京大学(略称：東大) The University of Tokyo(略称：Univ. Tokyo) |
| 発表年月日 | 2021-06-22 |
| 資料番号 | SDM2021-23 |
| 巻番号（vol） | vol.121 |
| 号番号（no） | SDM-71 |
| ページ範囲 | pp.7-12(SDM), |
| ページ数 | 6 |
| 発行日 | 2021-06-15 (SDM) |