| 講演名 | 2004/6/14 光電子分光分析によるHfAlOx/Si(100)系スタック構造における界面反応評価(ゲート絶縁膜,容量膜,機能膜及びメモリ技術) 大田 晃生, 中川 博, 村上 秀樹, 東 清一郎, 宮崎 誠一, 川原 孝昭, 鳥居 和功, |
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| 抄録(和) | 熱窒化膜の850℃酸化によって形成したSiON(1.2nm)/Si(100)上にALCVDで膜厚3nmのHfAlOx薄膜堆積し、HfAlOx/SiON/Si(100)スタヅク構造を形成した。このスタツク構造を0.2%-O_2雰囲気中で高速熱処理処理(800～1000℃)して生じる化学構造及び電子状態の変化をX線光電子分光法(XPS)及び光電子収率分光法(PYS)を用いて評価した。希釈フツ酸処理とXPS測定を組み合わせた深さ方向分析の結果、O_2-PDA(1000℃;1s)処理後では、基板もしくは界面SiON層よりSi及びN原子が試料表面まで拡散することが明らかになった。また、800及び900℃;5sの場合は、界面層の増大するもののSi原子のHfAlOx膜中への拡散はSi原子が数原子層程度のであることが分った。PYS測定の結果、O_2-PDA(1000℃;1s)処理によって、膜中の欠陥準位密度が大幅に低減することが認められ、膜中ヘのSi原子の拡散が膜中の欠陥に関与している可能性が示唆された。 |
| 抄録(英) | The chemical structure and electronic states of HfAlOx (Hf/Hf+Al=0.3)/SiON/Si(100) stack structure which, were prepared by ALCVD at 300℃ on 1.2nm-thick SiON/Si(100), were characterized by X-ray photoelectron spectroscopy (XPS) and total photoelectron yield spectroscopy (PYS). We have found that Si atoms are diffused and incorporated into HfAlOx at a few at.% through 1.2nm-thick SiON by 0.2% O_2-PDA at 1000℃ for 1s. In the case of O_2-PDA at 800 and 900℃ for 5s, the diffusion and incorporation of Si atoms into HfAlOx through SiON layer are limited within a few atomic layer at the interface with some degree of increasing interfacial SiON layer. From the PYS measurements, we found a significant decrease in electronic defect states in the stack structure by 0_2-PDA at 1000℃ for 1s is observed. The result suggests that the incorporation of Si atoms in the HfAlOx network plays an important role on the annihilation of defect states. |
| キーワード(和) | 高誘電率ゲート絶縁膜 / Hf-Alminate / X線光電子分光法 / 光電子収率分公法 |
| キーワード(英) | high-k gate dielectric / Hf-aluminate / X-ray photoelectron spectroscopy / Total photoelectron yield spectroscopy |
| 資料番号 | SDM2004-44 |
| 発行日 |
| 研究会情報 | |
| 研究会 | SDM |
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| 開催期間 | 2004/6/14(から1日開催) |
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| テーマ（和） | |
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| 委員長氏名（和） | |
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| 幹事氏名（和） | |
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| 幹事補佐氏名（和） | |
| 幹事補佐氏名（英） | |
| 講演論文情報詳細 | |
| 申込み研究会 | Silicon Device and Materials (SDM) |
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| 本文の言語 | JPN |
| タイトル（和） | 光電子分光分析によるHfAlOx/Si(100)系スタック構造における界面反応評価(ゲート絶縁膜,容量膜,機能膜及びメモリ技術) |
| サブタイトル（和） | |
| タイトル（英） | Photoemission Study of Interfacial Reaction in Ultarathin HfAlOx/Si(100) Stack Structures |
| サブタイトル（和） | |
| キーワード(1)（和/英） | 高誘電率ゲート絶縁膜 / high-k gate dielectric |
| キーワード(2)（和/英） | Hf-Alminate / Hf-aluminate |
| キーワード(3)（和/英） | X線光電子分光法 / X-ray photoelectron spectroscopy |
| キーワード(4)（和/英） | 光電子収率分公法 / Total photoelectron yield spectroscopy |
| 第 1 著者 氏名（和/英） | 大田 晃生 / Akio Ohta |
| 第 1 著者 所属（和/英） | 広島大・先端物質科学研究科 Graduate School of Advanced Sciences of Matter, Hiroshima University |
| 第 2 著者 氏名（和/英） | 中川 博 / Hiroshi Nakagawa |
| 第 2 著者 所属（和/英） | 広島大・先端物質科学研究科 Graduate School of Advanced Sciences of Matter, Hiroshima University |
| 第 3 著者 氏名（和/英） | 村上 秀樹 / Hideki Murakami |
| 第 3 著者 所属（和/英） | 広島大・先端物質科学研究科 Graduate School of Advanced Sciences of Matter, Hiroshima University |
| 第 4 著者 氏名（和/英） | 東 清一郎 / Seiichirou Higashi |
| 第 4 著者 所属（和/英） | 広島大・先端物質科学研究科 Graduate School of Advanced Sciences of Matter, Hiroshima University |
| 第 5 著者 氏名（和/英） | 宮崎 誠一 / Seiichi Miyazaki |
| 第 5 著者 所属（和/英） | 広島大・先端物質科学研究科 Graduate School of Advanced Sciences of Matter, Hiroshima University |
| 第 6 著者 氏名（和/英） | 川原 孝昭 / Takaaki Kawahara |
| 第 6 著者 所属（和/英） | (株)半導体先端テクノロジーズ Semiconductor Leading Edge technologies |
| 第 7 著者 氏名（和/英） | 鳥居 和功 / Kazuyoshi Torii |
| 第 7 著者 所属（和/英） | (株)半導体先端テクノロジーズ Semiconductor Leading Edge technologies |
| 発表年月日 | 2004/6/14 |
| 資料番号 | SDM2004-44 |
| 巻番号（vol） | vol.104 |
| 号番号（no） | 134 |
| ページ範囲 | pp.- |
| ページ数 | 6 |
| 発行日 | |