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J-GLOBAL ID：201102272862401930   整理番号：11A0109004

金属電極/高誘電率絶縁膜界面の物理を中心としたhigh-κ/metalゲートスタックの実効仕事関数変調機構の理解

Comprehensive Understanding of Oxygen Vacancy Induced Effective Work Function Modulation in High-κ/Metal Gate Stacks

著者 (10件)： 細井卓治 (大阪大 大学院工学研究科) ,  佐伯雅之 (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) ,  奥雄大 (大阪大 大学院工学研究科) ,  有村拓晃 (大阪大 大学院工学研究科) ,  北野尚武 (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) ,  山田啓作 (筑波大 大学院数理物質科学研究科) ,  志村考功 (大阪大 大学院工学研究科) ,  渡部平司 (大阪大 大学院工学研究科)
資料名： 電子情報通信学会技術研究報告  (IEICE Technical Report (Institute of Electronics, Information and Communication Engineers))
巻： 110  号： 274(SDM2010 171-184)  ページ： 23-28  発行年： 2010年11月04日 
JST資料番号： S0532B  ISSN： 0913-5685  資料種別： 会議録 (C)
記事区分： 文献レビュー  発行国： 日本 (JPN)  言語： 日本語 (JA)

抄録/ポイント： p型電極/高誘電率絶縁膜ゲートスタックでは,電極材料がpoly-Siもしくは金属に関わらず,ソース/ドレイン活性化アニールなどの高温熱処理後にその実効仕事関数が大きく低下してしまうことが知られている。このフェルミレベルピニングと呼ばれる現象は,high-κ膜中に酸素空孔が形成されることによって生じるhigh-κ/電極界面のダイポールが原因と考えられている。本研究では,酸素空孔起因の欠陥準位から電極側への電子移動のエネルギー利得や,ゲートスタック中に存在する炭素やシリコンなどの強い還元力を有する元素の存在が酸素空孔形成の駆動力であることを実験的に検証し,ゲートファーストhigh-κ/metalゲートスタックの実効仕事関数制御に向けた指針を示した。(著者抄録)

シソーラス用語： *誘電材料 ,  *絶縁膜 ,  電極 ,  界面 ,  電極材料 ,  ピン止め ,  双極子 ,  空格子点 ,  酸素 ,  *仕事関数
準シソーラス用語： Fermiレベルピニング ,  *high-k材料 ,  *ゲートスタック ,  ダイポール ,  金属電極 ,  酸素空孔 ,  *実効仕事関数

分類 (3件)： 誘電体一般  (BM05010F) ,  半導体と絶縁体の電気伝導一般  (BM03041P) ,  電子放出一般  (BM09010H)

引用文献 (16件)：

• HOBBS, C. Fermi level pinning at the polySi/metal oxide interface. Tech. Dig. of Symp. On VLSI Tech., Kyoto, Japan, June 2003. 2003, 9-10
• SHIRAISHI, K. Physics in fermi level pinning at the polySi/Hf-based high-k oxide interface. Tech. Dig. of Symp. On VLSI Tech., Honolulu, USA, June 2004. 2004, 108-109
• AKASAKA, Y. Modified oxygen vacancy induced fermi level pinning model extendable to p-metal pinning. Jpn. J. Appl. Phys. 2007, 45, 49, L1289-L1292
• SHIRAISHI, K. Universal theory of workfunctions at metal/Hf-based high-k dielectrics interfaces Guiding principles for gate metal selection-. Int. Electron Dev. Meeting, Washngton DC, USA, Dec. 2005. 2005, 43-46
• KITA, Y. Systematic study of work-function-shift in metal/Hf-based high-k gate stacks. Appl. Phys. Lett. 2009, 94, 12, 122905

タイトルに関連する用語 (9件)： 金属電極 ,  高誘電率 ,  絶縁膜 ,  界面 ,  物理 ,  ゲートスタック ,  仕事関数 ,  変調 ,  理解