High-<i>k</i>ゲートスタック技術の進展と最新動向

渡部　平司; 細井　卓治

あらまし

High-kゲートスタック技術の進展と最新動向

渡部　平司細井　卓治

Vol.95 No.11pp.960-964

発行日:2012/11/01

Online ISSN:2188-2355

Print ISSN:0913-5693

種別:特集　世界的な競争領域にある最先端デバイス技術

専門分野:

キーワード:
高誘電率ゲート絶縁膜, 金属電極, 等価酸化膜厚, フェルミレベルピニング,

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あらまし:
MOSFET の微細化に伴うゲート絶縁膜の薄層化が進み，従来のSiO₂系絶縁膜ではゲート漏れ電流の低減や電気膜厚の更なる薄層化が困難となってきた．高誘電率（High-k）絶縁膜はSiO₂よりも高い比誘電率を有し，MOS 構造の絶縁膜として用いることで，トランジスタの消費電力低減と高性能化を同時に達成可能なキーテクノロジーである．既にHigh-k 絶縁膜と金属電極を組み合わせたMetal/High-k ゲートスタックの実用化が始まっているが，製品化に至る過程では，High-k 絶縁膜や金属電極材料の選択，更にはMOS 界面での様々な問題を克服し，現在のデバイス構造に至っている．本稿では，High-k ゲート絶縁膜技術の研究開発初期の材料探索から，実デバイス応用に際しての諸問題への対策について紹介するとともに，今後の研究開発動向について解説する．

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