文献

J-GLOBAL ID：200902229158988967   整理番号：08A0745423

金属電極とHf系高誘電率絶縁膜界面の実効仕事関数変調機構

Mechanisms of Effective Work Function Modulation of Metal/Hf-based High-k Gate Stacks

著者 (7件)： 渡部平司 (大阪大 大学院工学研究科) ,  喜多祐起 (大阪大 大学院工学研究科) ,  細井卓治 (大阪大 大学院工学研究科) ,  志村考功 (大阪大 大学院工学研究科) ,  白石賢二 (筑波大 大学院数理物質科学研究科) ,  奈良安雄 (半導体先端テクノロジーズ) ,  山田啓作 (早稲田大 ナノテクノロジー研)
資料名： 半導体・集積回路技術シンポジウム講演論文集  (Proceedings of the Symposium on Semiconductors and Integrated Circuits Technology)
巻： 72nd  ページ： 73-76  発行年： 2008年07月10日 
JST資料番号： F0108B  資料種別： 会議録 (C)
記事区分： 原著論文  発行国： 日本 (JPN)  言語： 日本語 (JA)

抄録/ポイント： Hf系High-k絶縁膜上の金属材料の実効仕事関数は非常に複雑な挙動を示す。実効仕事関数変調機構に関して,仕事関数の低下を伴う酸素空孔(V₀)モデルと,その増加を説明する「一般化された電荷中性準位(φ^G_CNL)モデル」が提案されている。界面状態を制御したAu/HfSiONゲートスタックを用い,系統的な実験によって,これらのモデルの妥当性を検討した。その結果,還元処理(水素アニール)によって酸素空孔起因の界面ダイポールが形成されることを確認した。界面ダイポールの形成には,p-type電極側に電子が移動することによって生じるエネルギー利得が重要であり,High-k膜に接触する電極の仕事関数に依存する現象であることを示した。また,Au/HfSiON界面の結合状態を制御することで,Au-Hf軌道混成起因の界面ダイポール形成を観測した。これらの結果から,両モデルの妥当性が示された。なお,軌道混成起因の界面ダイポールは比較的不安定で,大気暴露によって徐々に解放されると考えられる。

シソーラス用語： *MOS構造 ,  *仕事関数 ,  絶縁膜 ,  検証 ,  双極子 ,  空格子点 ,  表面準位 ,  還元 ,  配位混合 ,  安定性 ,  電極材料 ,  ゲート絶縁膜 ,  モデル検証
準シソーラス用語： HfSiON ,  ゲートスタック

分類 (1件)： 金属-絶縁体-半導体構造  (BM03085X)

引用文献 (6件)：

• HOBBS, C. Tech. Digest VLSI Tech., 2003. 2003, 9
• CARTIER, E. Tech. Digest VLSI Tech., 2005. 2005, 230
• KOYAMA, M. Tech. Digest IEDM, 2004. 2004, 499
• SHIRAISHI, K. Jpn. J. Appl. Phys. 2004, 43, L1413
• SHIRAISHI, K. Tech. Digest IEDM, 2005. 2005, 43

タイトルに関連する用語 (7件)： 金属電極 ,  HF ,  高誘電率 ,  絶縁膜 ,  界面 ,  仕事関数 ,  変調