LL-D&A 法で作製した HfAIOx 膜の物性と電気特性  [in Japanese] Electrical properties and characterization of HfAlOx films prepared by LL-D&A process  [in Japanese]

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Abstract

Layer-by-Layer Deposition & Annealing(LL-D&A)法で作製したHfAlO_x膜の物性及び電気特性について報告する。先ず、LL-D&A法における膜の緻密化処理するRTA工程は、HfAlO_x膜からの不純物除去結果より、約1.8nm以下の膜厚で挿入することが効果的であることが分った。HfAlO_x膜において、通常のALD法とRTAを組合せた方法とLL-D&A法を比べると物性及び電気特性に大きな相違が認められた。SIMS分析より、D&A(O_2)及びD&A(NH_3)で作製したHfAlO_x膜中の残留炭素は、通常のALD+RTA法で作製した膜に比べて少なくとも50%以上除去できることが分った。D&A(O_2)及びD&A(NH_3)で作製したHfAlO_x膜のC-V特性より、ビステレシスを約-15mVと非常に小さくすることができた。しかも、両者のリーク電流密度は、V_<FB>-1Vの条件で約5×10^<-3>A/cm^2以下と小さかった。LL-D&A法は、通常のALD+RTA法に比べて、膜の緻密化、不純物除去及びビステレシスの電気特性で優れていることが分った。

We investigate the electrical properties and characterization of HfAlO_x films prepared by Layer-by-Layer Deposition & Annealing (LL-D&A) process. The film thickness annealed to remove impurities and presumably to cure imperfections effectively should be thinner than 1.8nm. For HfAlO_x, it is shown that there are big differences in physical and electrical properties between LL-D&A and conventional ALD+PDA. The residual carbon contents in films both through D&A(O_2) and D&A(NH_3) are reduced by at least 50% as compared to that in the conventional ALD+PDA. The excellent properties for HfAlO_x MOSCAP grown both through D&A(O_2) and D&A(NH_3) processes result in significantly smaller flatband voltage hysteresis less than -15mV as compared to that in ALD+PDA. Furthermore, low leakage currents (<5X10^<-3>A/cm^2 at V_g= V_<FB> -1V) for both D&A(O_2) and D&A(NH_3) have been achieved except for D&A(Vac). These results clearly show superiority of LL-D&A to the conventional ALD+ PDA.

Journal

  • Technical report of IEICE. SDM

    Technical report of IEICE. SDM 103(149), 65-69, 2003-06-27

    The Institute of Electronics, Information and Communication Engineers

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Codes

  • NII Article ID (NAID)
    110003308401
  • NII NACSIS-CAT ID (NCID)
    AN10013254
  • Text Lang
    JPN
  • Article Type
    ART
  • ISSN
    09135685
  • NDL Article ID
    6646073
  • NDL Source Classification
    ZN33(科学技術--電気工学・電気機械工業--電子工学・電気通信)
  • NDL Call No.
    Z16-940
  • Data Source
    CJP  NDL  NII-ELS 
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