| 講演名 | 1998/2/19 Ta_2O_5/SiO_2をゲート絶縁膜に用いた微細nMOSFETの試作 籾山 陽一, 南方 浩志, 杉井 寿博, |
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| 抄録(和) | TiNをゲート電極に用いたTa_2O_5/SiO_2ゲート絶縁膜を有するnMOSFETを試作した。Ta_2O_5とSi基板の間に挿入した中間SiO_2層はケミカルオキサイドをN_2中でアニールして形成し、これが、界面の還元反応を抑制すると同時にGmや信頼性などのデバイス特性も改善する事を示した。また、そのケミカルオキサイドは800℃以上でアニールする必要がある事も示した。更に、TiNメタルゲートによってゲートの空乏化を除去する事により、実効的なゲート容量が改善される事を示した。これらの技術によって、ゲート長0.35μm、換算膜厚2.8nmのデバイスで、0.74mA/μmのドレイン電流と76mV/decandeのSを得、この材料系がポリシリコン電極、SiO_2ゲート絶縁膜を用いる今日のMOSFETのスケーリング限界を打破するポテンシャルを持つ事を示した。 |
| 抄録(英) | We demonstrated the Ta_2O_5/SiO_2 gate insulator with a TiN gate electrode nMOSFETs for the first time. From the comparison of electrical characteristics with various fabrication processes, we confirmed that the high quality ultra thin chemically oxidized SiO_2 placed at the Ta_2O_5/Si interface stabilizes the interface and realizes a larger trasconductance and hiher reliability. We also confirmed that such chemical oxides need annealing at up to 800℃. We showed that the TiN gate electrode improves the effective capacitance. Using these technologies, we realized a high drive current of 0.74mA/μm and a good S-factor of 76mV/decade at an equivalent thickness of 2.8nm and gate length of 0.35μm. Consequently, we showed that a Ta_2O_5/SiO_2 gate insulator with a TiN gate electrode system can break the limitation of conventional SiO_2 gate insulators with poly-Si gate MOSFETs. |
| キーワード(和) | ゲート絶縁膜 / Ta2O5 / ケミカルオキサイド / TiN |
| キーワード(英) | Gate insulator / Ta2O5 / Chemical-oxide / TiN |
| 資料番号 | |
| 発行日 |
| 研究会情報 | |
| 研究会 | SDM |
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| 開催期間 | 1998/2/19(から1日開催) |
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| テーマ（和） | |
| テーマ（英） | |
| 委員長氏名（和） | |
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| 幹事氏名（和） | |
| 幹事氏名（英） | |
| 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） | Ta_2O_5/SiO_2をゲート絶縁膜に用いた微細nMOSFETの試作 |
| サブタイトル（和） | |
| タイトル（英） | Preparation of Submicron nMOSFETs with Ta2O5/SiO2 Gate Insulator |
| サブタイトル（和） | |
| キーワード(1)（和/英） | ゲート絶縁膜 / Gate insulator |
| キーワード(2)（和/英） | Ta2O5 / Ta2O5 |
| キーワード(3)（和/英） | ケミカルオキサイド / Chemical-oxide |
| キーワード(4)（和/英） | TiN / TiN |
| 第 1 著者 氏名（和/英） | 籾山 陽一 / Youichi Momiyama |
| 第 1 著者 所属（和/英） | 富士通研究所 Fujitsu Laboratories LTD. |
| 第 2 著者 氏名（和/英） | 南方 浩志 / Hiroshi Minakata |
| 第 2 著者 所属（和/英） | 富士通研究所 Fujitsu Laboratories LTD. |
| 第 3 著者 氏名（和/英） | 杉井 寿博 / Toshihiro Sugii |
| 第 3 著者 所属（和/英） | 富士通研究所 Fujitsu Laboratories LTD. |
| 発表年月日 | 1998/2/19 |
| 資料番号 | |
| 巻番号（vol） | vol.97 |
| 号番号（no） | 557 |
| ページ範囲 | pp.- |
| ページ数 | 7 |
| 発行日 | |