文献

J-GLOBAL ID：202202277365283575   整理番号：22A0931574

先端トランジスター向けの極薄強誘電性HfO₂-ZrO₂超格子ゲートスタック

Ultrathin ferroic HfO₂-ZrO₂ superlattice gate stack for advanced transistors

著者 (49件)： CHEEMA Suraj S. (Dep. of Materials Sci. and Engineering, Univ. California, Berkeley, Berkeley, CA, USA) ,  WANG Li-Chen (Dep. of Materials Sci. and Engineering, Univ. California, Berkeley, Berkeley, CA, USA) ,  RAMESH Ramamoorthy (Dep. of Materials Sci. and Engineering, Univ. California, Berkeley, Berkeley, CA, USA) ,  SHANKER Nirmaan (Dep. of Electrical Engineering and Computer Sci., Univ. California, Berkeley, Berkeley, CA, USA) ,  HSU Cheng-Hsiang (Dep. of Electrical Engineering and Computer Sci., Univ. California, Berkeley, Berkeley, CA, USA) ,  HSU Shang-Lin (Dep. of Electrical Engineering and Computer Sci., Univ. California, Berkeley, Berkeley, CA, USA) ,  LIAO Yu-Hung (Dep. of Electrical Engineering and Computer Sci., Univ. California, Berkeley, Berkeley, CA, USA) ,  LI Wenshen (Dep. of Electrical Engineering and Computer Sci., Univ. California, Berkeley, Berkeley, CA, USA) ,  BAE Jong-Ho (Dep. of Electrical Engineering and Computer Sci., Univ. California, Berkeley, Berkeley, CA, USA) ,  KWON Daewoong (Dep. of Electrical Engineering and Computer Sci., Univ. California, Berkeley, Berkeley, CA, USA) ,  HU Chenming (Dep. of Electrical Engineering and Computer Sci., Univ. California, Berkeley, Berkeley, CA, USA) ,  SALAHUDDIN Sayeef (Dep. of Electrical Engineering and Computer Sci., Univ. California, Berkeley, Berkeley, CA, USA) ,  JOSE Matthew San (Dep. of Electrical Engineering, Univ. Notre Dame, Notre Dame, IN, USA) ,  GOMEZ Jorge (Dep. of Electrical Engineering, Univ. Notre Dame, Notre Dame, IN, USA) ,  CHAKRABORTY Wriddhi (Dep. of Electrical Engineering, Univ. Notre Dame, Notre Dame, IN, USA) ,  FAY Patrick (Dep. of Electrical Engineering, Univ. Notre Dame, Notre Dame, IN, USA) ,  DATTA Suman (Dep. of Electrical Engineering, Univ. Notre Dame, Notre Dame, IN, USA) ,  VOLKMAN Steve K. (Applied Sci. and Technol., Univ. California, Berkeley, CA, USA) ,  RHO Yoonsoo (Laser Thermal Lab., Dep. of Mechanical Engineering, Univ. California, Berkeley, CA, USA) ,  GRIGOROPOULOS Costas P. (Laser Thermal Lab., Dep. of Mechanical Engineering, Univ. California, Berkeley, CA, USA) ,  PINELLI Gianni (Lincoln Lab., Massachusetts Inst. of Technol., Lexington, MA, USA) ,  RASTOGI Ravi (Lincoln Lab., Massachusetts Inst. of Technol., Lexington, MA, USA) ,  PIPITONE Dominick (Lincoln Lab., Massachusetts Inst. of Technol., Lexington, MA, USA) ,  STULL Corey (Lincoln Lab., Massachusetts Inst. of Technol., Lexington, MA, USA) ,  COOK Matthew (Lincoln Lab., Massachusetts Inst. of Technol., Lexington, MA, USA) ,  TYRRELL Brian (Lincoln Lab., Massachusetts Inst. of Technol., Lexington, MA, USA) ,  MOHAMED Mohamed (Lincoln Lab., Massachusetts Inst. of Technol., Lexington, MA, USA) ,  STOICA Vladimir A. (Dep. of Materials Sci. and Engineering, Pennsylvania State Univ., Univ. Park, PA, USA) ,  ZHANG Zhan (Advanced Photon Source, Argonne National Lab., Lemont, IL, USA) ,  FREELAND John W. (Advanced Photon Source, Argonne National Lab., Lemont, IL, USA) ,  TASSONE Christopher J. (Stanford Synchrotron Radiation Lightsource, SLAC National Accelerator Lab., Menlo Park, CA, USA) ,  MEHTA Apurva (Stanford Synchrotron Radiation Lightsource, SLAC National Accelerator Lab., Menlo Park, CA, USA) ,  SAHELI Ghazal (Applied Materials, Santa Clara, CA, USA) ,  THOMPSON David (Applied Materials, Santa Clara, CA, USA) ,  SUH Dong Ik (Res. & Dev. Div., SK hynix, Icheon, KOR) ,  KOO Won-Tae (Res. & Dev. Div., SK hynix, Icheon, KOR) ,  NAM Kab-Jin (Semiconductor R&D Center, Samsung Electronics, Gyeonggi-do, KOR) ,  JUNG Dong Jin (Semiconductor R&D Center, Samsung Electronics, Gyeonggi-do, KOR) ,  SONG Woo-Bin (Semiconductor R&D Center, Samsung Electronics, Gyeonggi-do, KOR) ,  LIN Chung-Hsun (Logic Technol. Dev., Intel Corp., Hillsboro, OR, USA) ,  NAM Seunggeol (Samsung Advanced Inst. of Technol., Samsung Electronics, Suwon, KOR) ,  HEO Jinseong (Samsung Advanced Inst. of Technol., Samsung Electronics, Suwon, KOR) ,  PARIHAR Narendra (Dep. of Electrical Engineering, Indian Inst. of Technol. Bombay, Mumbai, IND) ,  MAHAPATRA Souvik (Dep. of Electrical Engineering, Indian Inst. of Technol. Bombay, Mumbai, IND) ,  SHAFER Padraic (Advanced Light Source, Lawrence Berkeley National Lab., Berkeley, CA, USA) ,  RAMESH Ramamoorthy (Dep. of Physics, Univ. California, Berkeley, Berkeley, CA, USA) ,  RAMESH Ramamoorthy (Materials Sci. Div., Lawrence Berkeley National Lab., Berkeley, CA, USA) ,  SALAHUDDIN Sayeef (Materials Sci. Div., Lawrence Berkeley National Lab., Berkeley, CA, USA) ,  CISTON Jim (National Center for Electron Microscopy, Molecular Foundry, Lawrence Berkeley National Lab., Berkeley, CA, USA)
資料名： Nature (London)  (Nature (London))
巻： 604  号： 7904  ページ： 65-71  発行年： 2022年04月07日 
JST資料番号： D0193B  ISSN： 0028-0836  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： 先端トランジスターにおける横方向の寸法の縮小に伴い,ゲート電極によるチャネル制御性を維持しながら動作電圧を下げるには,ゲートキャパシタンスを増やすことが望ましい。これが2008年に,誘電定数の高いHfO₂を組み込むというゲートスタックの根本的な変更につながり,以降この材料は最適なものとされてきた。今回我々は,強誘電性-反強誘電性の混合秩序によって安定化したHfO₂-ZrO₂超格子ヘテロ構造をゲートスタックとしてSiトランジスターに直接組み込み,その厚さを高性能トランジスターに要求されるゲート酸化膜厚と同じ約20Åに縮小させたことを報告する。金属-酸化膜-半導体キャパシターの全体的な換算酸化膜厚は,約6.5ÅというSiO₂の有効厚と同等である。こうした薄い有効酸化膜厚とその結果得られる大きなキャパシタンスは,従来のHfO₂系高誘電定数ゲートスタックでは界面のSiO₂除去なしに実現することはできないが,そうした処理は電子輸送やゲートリーク電流に悪影響を及ぼす。従って,そのような除去処理を必要としない我々のゲートスタックでは,リーク電流が大幅に減少し,移動度の低下は起こらない。今回の成果は,極薄強誘電体HfO₂-ZrO₂多層膜が,2nm厚の領域における,競合する強誘電-反強誘電秩序によって安定化した極薄の強誘電性HfO₂-ZrO₂多層膜が,従来のHfO₂系高誘電率材料を超える,電子デバイスの先端ゲート酸化膜スタックへの道を開くことを実証している。Copyright Nature Japan KK 2022

シソーラス用語： *超格子 ,  強誘電体 ,  コンデンサ ,  酸化 ,  *トランジスタ ,  誘電率 ,  ケイ素 ,  *酸化ジルコニウム ,  二酸化ケイ素 ,  *強誘電性 ,  静電容量 ,  漏れ電流 ,  *酸化ハフニウム ,  *ゲート【半導体】
準シソーラス用語： *ゲートスタック , 【Automatic Indexing@JST】

分類 (1件)： トランジスタ  (NC03070N)

タイトルに関連する用語 (7件)： トランジスター ,  極 ,  強誘電性 ,  HfO2 ,  ZrO2 ,  超格子 ,  ゲートスタック