| 講演名 | 2005/3/4 表面窒化SiO_2バッファ層を有するMFIS構造(新型不揮発性メモリ) 平川 雅一, 野田 実, 奥山 雅則, |
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| 抄録(和) | 金属-強誘電体-絶縁体-半導体(MFIS)構造における極薄かつ高バリア性を有するI(Insulator)層の実現を目指し、7.5nm厚のSiO_2膜をプラズマ窒化法により表面窒化処理した。XPS測定により、プラズマ窒化SiO_2膜中のN原子は膜表面1-2nmに偏在することを確認し、その濃度は膜表面から緩やかに減少することを明らかにした。またMIS構造を作製し電気的特性を評価した結果、±3V印加時にMISダイオードのリーク電流密度は9×10^<-10>A/cm^2以下であり非常に優れた絶縁特性が、またC-V遷移領域における急峻な立ち上がりから良好なSiO_2-Si界面状態が確認できた。今回Sol-Gel法により作製したSrBi_2Ta_2O_9(SBT)強誘電体膜を用いてMFIS構造を作製した。C-V特性において±6V掃印時に約0.7Vのメモリウィンドウが得られ、記憶保持特性測定時の保持電圧1.2V印加時のMFISダイオードのリーク電流密度は約5×10^<-9>A/cm^2と十分低い値を示した。その結果5×10^5秒(約6日間)の記憶保持特性を確認した。 |
| 抄録(英) | Surface of SiO_2 film with 7.5nm thickness has been nitrided by plasma treatment, aiming to make the SiO_2-based buffer layer in Metal-Ferroelectric-Insulator-Semiconductor (MFIS) structure as thin as possible and simultaneously to maintain good barrier properties between the ferroelectric thin film and buffer layer. XPS spectra of N peak shows the concentration of N atoms into SiO_2 layer nitrided by plasma treatment is distributed within depth of 1-2nm from the surface and decreases gradually from the surface. Leakage current density of MIS structure at ±3V is below 9x10^<-10>A/cm^2, showing a good barrier property as an insulator. C-V curve of MIS structure shows steep transition region, indicating excellent Si/SiO_2 interface properties. Memory window in C-V characteristic of MFIS structure using Sol-Gel-made SrBi_2Ta_2O_9(SBT) film is 0.7V. Finally, a very long retention time of 5x10^5sec (i.e. about 6 days) is obtained. Leakage current density of MFIS structure at hold voltage of 1.2V is as low as about 5x10^<-9>A/cm^2. |
| キーワード(和) | MFIS構造 / SrBi_2Ta_2O_9(SBT) / シリコン酸化膜(SiO_2) / プラズマ窒化法 / Sol-Gel法 |
| キーワード(英) | MFIS structure / SrBi_2Ta_2O_9(SBT) / silicon oxide(SiO_2) / plasma nitridation / Sol-Gel method |
| 資料番号 | SDM2004-257 |
| 発行日 |
| 研究会情報 | |
| 研究会 | SDM |
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| 開催期間 | 2005/3/4(から1日開催) |
| 開催地（和） | |
| 開催地（英） | |
| テーマ（和） | |
| テーマ（英） | |
| 委員長氏名（和） | |
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| 副委員長氏名（和） | |
| 副委員長氏名（英） | |
| 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） | 表面窒化SiO_2バッファ層を有するMFIS構造(新型不揮発性メモリ) |
| サブタイトル（和） | |
| タイトル（英） | Study on MFIS Structure Using SiO_2 Buffer Film with Nitrided Surface |
| サブタイトル（和） | |
| キーワード(1)（和/英） | MFIS構造 / MFIS structure |
| キーワード(2)（和/英） | SrBi_2Ta_2O_9(SBT) / SrBi_2Ta_2O_9(SBT) |
| キーワード(3)（和/英） | シリコン酸化膜(SiO_2) / silicon oxide(SiO_2) |
| キーワード(4)（和/英） | プラズマ窒化法 / plasma nitridation |
| キーワード(5)（和/英） | Sol-Gel法 / Sol-Gel method |
| 第 1 著者 氏名（和/英） | 平川 雅一 / Masakazu HIRAKAWA |
| 第 1 著者 所属（和/英） | 大阪大学大学院基礎工学研究科システム創成専攻電子光科学領域 Division of Advanced Electronics and Systems Innovation, Graduate School of Engineering Science, Osaka, University |
| 第 2 著者 氏名（和/英） | 野田 実 / Minoru NODA |
| 第 2 著者 所属（和/英） | 大阪大学大学院基礎工学研究科システム創成専攻電子光科学領域 Division of Advanced Electronics and Systems Innovation, Graduate School of Engineering Science, Osaka, University |
| 第 3 著者 氏名（和/英） | 奥山 雅則 / Masanori OKUYAMA |
| 第 3 著者 所属（和/英） | 大阪大学大学院基礎工学研究科システム創成専攻電子光科学領域 Division of Advanced Electronics and Systems Innovation, Graduate School of Engineering Science, Osaka, University |
| 発表年月日 | 2005/3/4 |
| 資料番号 | SDM2004-257 |
| 巻番号（vol） | vol.104 |
| 号番号（no） | 713 |
| ページ範囲 | pp.- |
| ページ数 | 4 |
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