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J-GLOBAL ID：201002235696222495   整理番号：10A0490989

様々なTiNと保護層厚みの高k金属ゲートトランジスタの閾値電圧の温度係数

Temperature Coefficient of Threshold Voltage in High-k Metal Gate Transistors with Various TiN and Capping Layer Thicknesses

著者 (8件)： NISHIDA Yukio (Renesas Technol. Corp., Ibaraki, JPN) ,  NISHIDA Yukio (Hiroshima Univ., Hiroshima, JPN) ,  EIKYU Katsumi (Renesas Technol. Corp., Ibaraki, JPN) ,  SHIMIZU Akihiro (Renesas Technol. Corp., Ibaraki, JPN) ,  YAMASHITA Tomohiro (Renesas Technol. Corp., Ibaraki, JPN) ,  ODA Hidekazu (Renesas Technol. Corp., Ibaraki, JPN) ,  INOUE Yasuo (Renesas Technol. Corp., Ibaraki, JPN) ,  SHIBAHARA Kentaro (Hiroshima Univ., Hiroshima, JPN)
資料名： Japanese Journal of Applied Physics  (Japanese Journal of Applied Physics)
巻： 49  号： 4,Issue 2  ページ： 04DC03.1-04DC03.5  発行年： 2010年04月25日 
JST資料番号： G0520B  ISSN： 0021-4922  CODEN： JJAPB6  資料種別： 逐次刊行物 (A)
記事区分： 原著論文  発行国： イギリス (GBR)  言語： 英語 (EN)

抄録/ポイント： 回路設計に通常利用する閾値電圧(V_th)の温度係数(=dV_th/dT)を,高k/金属ゲート電界効果トランジスタ(FET)の様々なTiNと保護層厚みに対して系統的に得た。そのようなFETの|dV_th/dT|の大きさは多結晶シリコン(poly-Si)ゲートFETより大きいことが知られている。高k/金属ゲートFET間のdV_th/dT差の起源は,フラットバンド電圧の温度係数(=dV_FB/dT)と等価ゲート酸化物厚み(EOT)の差に帰した。より厚いTiN層はdV_FB/dTを減少させ,|dV_th/dT|の大きさを拡大した。EOTは,TiN金属層またはAl₂O₃保護層が厚みを増すと増加した。大きなEOTは,dV_th/dTがゲートキャパシタンスの逆関数であることから,|dV_th/dT|の増加をもたらした。対照的に,La₂O₃保護はほとんどdV_th/dTに影響しなかった。これは,La₂O₃保護がAl₂O₃保護とは違ってEOTに影響しないためである。dV_th/dTとEOT間の関係は,EOT縮小が高k/金属ゲートFETの大きな|dV_th/dT|の問題を取り除ことを暗示している。(翻訳著者抄録)

シソーラス用語： *チタン化合物 ,  *窒化物 ,  *保護膜 ,  層厚 ,  金属 ,  ゲート【半導体】 ,  電圧 ,  温度係数 ,  回路設計 ,  *FET【トランジスタ】 ,  ポリシリコン ,  アルミナ ,  静電容量
準シソーラス用語： フラットバンド電圧 ,  閾値電圧

分類 (2件)： トランジスタ  (NC03070N) ,  その他の無機化合物の薄膜  (BK14060A)

引用文献 (17件)：

• F. M. Klaassen and W. Hes: Solid-State Electron.29(1986)787.
• J. J. Tzou, C. C. Yao, R. Cheung, and H. Chan: IEEE Electron Device Lett.6(1985)250.
• H.-S. Jung, J.-H. Lee, S. K. Han, Y.-S. Kim, H. J. Lim, M. J. Kim, S. J. Doh, M. Y. Yu, N.-I. Lee, H.-L. Lee, T.-S. Jeon, H.-J. Cho, S. B. Kang, S. Y. Kim, I. Park, D. Kim, H. S. Baik, and Y. S. Chung: Symp. VLSI Tech. Dig., 2005, p. 232.
• H. N. Alshareef, H. R. Harris, H. C. Wen, C. S. Park, C. Huffman, K. Choi, H. F. Luan, P. Majhi, B. H. Lee, R. Jammy, D. J. Lichtenwalner, J. S. Jur, and A. I. Kingon: Symp. VLSI Tech. Dig., 2006, p. 10.
• V. Narayanan, V. K. Paruchuri, N. A. Bojarczuk, B. P. Linder, B. Doris, Y. H. Kim, S. Zafar, J. Stathis, S. Brown, J. Amold, M. Copel, M. Steen, E. Cartier, A. Callegari, P. Jamison, J.-P. Locquet, D. L. Lacey, Y. Wang, P. E. Batson, P. Ronsheim, R. Jammy, M. P. Chudzik, M. Ieong, S. Guha, G. Shahidi, and T. C. Chen: Symp. VLSI Tech. Dig., 2006, p. 224.

タイトルに関連する用語 (7件)： TiN ,  保護層 ,  厚み ,  金属ゲート ,  トランジスタ ,  閾値電圧 ,  温度係数