HfO<sub>2</sub>/Ge MIS構造のF<sub>2</sub>処理と窒素ラジカル処理による電気的特性の向上

今庄秀人; LEE Hyun; LEE Dong-Hun; 吉岡祐一; 金島岳; 奥山雅則

文献

J-GLOBAL ID：200902232194352247 整理番号：09A0756302

HfO₂/Ge MIS構造のF₂処理と窒素ラジカル処理による電気的特性の向上

Improvement of electrical characteristics of HfO₂/Ge MIS structure treated by fluorine gas and nitrogen radical

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資料名：
巻： 109 号： 87(SDM2009 26-44) ページ： 45-50 発行年： 2009年06月12日
JST資料番号： S0532B ISSN： 0913-5685 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)

我々はGe表面へのF₂処理により界面のダングリングボンドを終端することで電気的特性が改善されることを報告したが,ゲート絶縁膜を堆積した後,アニール処理をすることでF₂処理の効果が小さくなるという問題があった。そこで,F₂処理の効果を高めるために,堆積後,窒素ラジカル処理を行った。実験方法は,High-kゲート絶縁膜としてよく用いられているHfO₂薄膜を光MOCVD法により作製した。F₂処理はHfO₂堆積直前にGe表面へF₂(5%)ガスを曝すことで行った。窒素ラジカル処理はRF励起プラズマからイオンを取り除く事で行った。C-V,J-V特性の測定結果から,F₂処理に窒素ラジカル処理を追加する事により更なる電気的特性の改善がみられた。さらに,HfO₂/Ge MIS界面準位をDLTSにより評価した。その結果,窒素ラジカル処理により更なるバンドギャップ中の界面準位の低減が示され,有効である事が分かった。(著者抄録)

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金属-絶縁体-半導体構造 , 気相めっき

引用文献 (7件)：

MISRA, D. Interface characterization of high-k dielectrics on Ge substrates. Materials Science in Semiconductor Processing. 2006, 9, 741-748
今庄秀人. F_2表面処理したHfO_2/Ge MIS構造の電気的特性評価. 信学技報 (SDM). 2008, 2008, 195, 59-64
CHO, H.-J. Structural and Electrical Properties of HfO_2 With Top Nitrogen Incorporated Layer. IEEE ELECTRON DEVICE LETTERS. 2002, 23, 5, 249
KANG, Chang Seok. The Electrical and Material Characterization of Hafnium Oxynitride Gate Dielectrics With TaN-Gate Electrode. IEEE TRANSACTIONS ON ELECTRON DEVICES. 2004, 51, 2
FUJISAKI, Y. Damage-Free and Hydrogen-Free Nitridation of Silicon Substrate by Nitrogen Radical Source. Jpn. J. Appl. Phys. 2000, 39, L1075-L1077

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HfO2/Ge MIS構造のF2処理と窒素ラジカル処理による電気的特性の向上

HfO₂/Ge MIS構造のF₂処理と窒素ラジカル処理による電気的特性の向上