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J-GLOBAL ID：201302278881477281   整理番号：13A0035649

GaAs HBT技術のための金属-絶縁体-金属キャパシター誘電体としての原子層堆積HfO₂,Al₂O₃,およびプラズマ励起化学的気相成長Si₃N₄の特性評価

Characterization of atomic layer deposition HfO₂, Al₂O₃, and plasma-enhanced chemical vapor deposition Si₃N₄ as metal-insulator-metal capacitor dielectric for GaAs HBT technology

著者 (3件)： YOTA Jiro (Skyworks Solutions, Inc., 2427 W. Hillcrest Drive, Newbury Park, California 91320) ,  SHEN Hong (Skyworks Solutions, Inc., 2427 W. Hillcrest Drive, Newbury Park, California 91320) ,  RAMANATHAN Ravi (Skyworks Solutions, Inc., 2427 W. Hillcrest Drive, Newbury Park, California 91320)
資料名： Journal of Vacuum Science & Technology. A. Vacuum, Surfaces and Films  (Journal of Vacuum Science & Technology. A. Vacuum, Surfaces and Films)
巻： 31  号： 1  ページ： 01A134-01A134-9  発行年： 2013年01月 
JST資料番号： C0789B  ISSN： 0734-2101  CODEN： JVTAD6  資料種別： 逐次刊行物 (A)
記事区分： 原著論文  発行国： アメリカ合衆国 (USA)  言語： 英語 (EN)

抄録/ポイント： GaAsヘテロ接合双極トランジスター(HTB)技術のための金属-絶縁体-金属(MIM)キャパシター誘電体としての二酸化ハフニウム(HfO₂)およびAl₂O₃の原子層堆積,そして窒化けい素(Si₃N₄)のプラズマ励起化学的気相成長(PECVD)の適用について特性評価を行なった。結果は,62nmのALD HfO₂をもつMIMキャパシターが最も高い容量密度(2.67fF/μm²)を生じさせ,それに59nmのALD Al₂O₃(1.55fF/μm²)そして63nmのPECVD Si₃N₄(0.92fF/μm²)が続くことを示した。ALD HfO₂に対する34VそしてAl₂O₃に対する41Vと比べて,PECVD Si₃N₄の破壊電圧は73Vと測定された。Si₃N₄誘電体をもつキャパシターがAl₂O₃およびHfO₂をもつ誘電体キャパシターよりも低い漏洩電流をもつことを観測した。温度を25から150°Cまで増大させるにつれて,三つすべての膜に対して破壊電圧が減少し,漏洩電流が増大したが,Al₂O₃およびHfO₂の場合は容量が増大した。加えて,-5から+5Vまで印加電圧を変化させたとき,ALD Al₂O₃およびHfO₂膜の容量が変化することを観測したが,PECVD Si₃N₄の容量に関しては有意な変化は観測されなかった。さらに,周波数を1kHzから1MHzまで増大させたとき,これらの窒化けい素,酸化アルミニウムそして二酸化ハフニウム膜に対して容量の有意な変化は見られなかった。これらの結果は,Al₂O₃およびHfO₂のALD膜が良好な電気特性をもち,高密度キャパシターを作製するために利用できることを示している。結果として,GaAsデバイスの特定の電気特性要求および応用に依存して,これらのALD Al₂O₃およびHfO₂膜は,PECVD Si₃N₄に加えて,GaAs HBT技術にとってMIMキャパシター誘電体として適している。(翻訳著者抄録)

シソーラス用語： *ヒ化ガリウム ,  化合物半導体 ,  半導体薄膜 ,  *トランジスタ ,  ヘテロ接合 ,  *酸化ハフニウム ,  酸化アルミニウム ,  原子層エピタクシー ,  MIM構造 ,  *薄膜コンデンサ ,  窒化ケイ素 ,  プラズマCVD ,  密度 ,  *静電容量 ,  *漏れ電流 ,  電圧
準シソーラス用語： ヘテロ接合双極トランジスタ ,  *MIMキャパシタ ,  容量密度 ,  破壊電圧

分類 (3件)： 酸化物薄膜  (BK14050P) ,  半導体薄膜  (BK14040E) ,  トランジスタ  (NC03070N)

タイトルに関連する用語 (13件)： GaAs ,  HBT ,  絶縁体 ,  キャパシター ,  誘電体 ,  原子層堆積 ,  HfO2 ,  Al2O3 ,  プラズマ ,  励起 ,  化学的気相成長 ,  Si3N4 ,  特性評価