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MOSキャパシタ及びMOSFET コモンズ

国内特許コード P150011981
整理番号 NU-0572
掲載日 2015年5月29日
出願番号 特願2015-022059
公開番号 特開2016-146382
出願日 平成27年2月6日(2015.2.6)
公開日 平成28年8月12日(2016.8.12)
発明者
  • 坂下 満男
  • 財満 鎭明
  • 中塚 理
  • 竹内 和歌奈
  • 柴山 茂久
  • 田岡 紀之
  • 加藤 公彦
  • 吉田 鉄兵
出願人
  • 国立大学法人名古屋大学
発明の名称 MOSキャパシタ及びMOSFET コモンズ
発明の概要 【課題】化学反応に耐性のあるGeO膜を具備するMOSキャパシタを提供すること。
【解決手段】ゲルマニウムチャネルとして機能するGe層、前記Ge層上に設けられGeOを主成分とするGeO膜、及び、前記GeO膜上に設けられる絶縁膜を備えたMOSキャパシタにおいて、
前記GeO膜が正方晶からなるGeO結晶を有することを特徴とするMOSキャパシタ。
【選択図】図5
従来技術、競合技術の概要


現在、MOSFET(metal-oxide-semiconductor field-effect transistor)などの半導体装置においては、MOS(metal-oxide-semiconductor)キャパシタのチャネル材料として、シリコンを主成分とする半導体を用いるものが主流となっている。実際に、特許文献1~特許文献4には、シリコンを主成分とする半導体をチャネル材料として具備するMOSキャパシタが、いずれも具体的に記載されている。



しかしながら、シリコンを主成分とする半導体をチャネル材料として具備するMOSキャパシタの研究が精力的に行われた結果、シリコンを主成分とする半導体では、その材料の性質上、電子やホールの移動度の改善が既に限界となってきている。



そこで、電子やホールの移動度に改善の余地があるチャネル材料として、ゲルマニウムが注目されている。



また、一般に、MOSキャパシタにおいて、チャネル材料の表面に直接絶縁膜を配置すると、その界面に界面準位なる欠陥準位が生じ、界面特性が低下することが知られている。そして、かかる界面特性の低下により、MOSFETの機能が低下する。



そこで、界面特性の改善を目的として、チャネル材料と絶縁膜の間に薄膜を設けることが検討されている。例えば、非特許文献1及び非特許文献2には、チャネル材料としてのゲルマニウム半導体上に、熱酸化法にてGeO薄膜を設けたMOSキャパシタが記載されている。



しかし、非特許文献2には、チャネル材料としてのゲルマニウム半導体上に熱酸化法にてGeO薄膜を設けたMOSキャパシタが、水分などに弱いことが示唆されている。

産業上の利用分野


本発明は、MOSキャパシタ及びMOSFETに関する。

特許請求の範囲 【請求項1】
ゲルマニウムチャネルとして機能するGe層、前記Ge層上に設けられGeOを主成分とするGeO膜、及び、前記GeO膜上に設けられる絶縁膜を備えたMOSキャパシタにおいて、
前記GeO膜が正方晶からなるGeO結晶を有することを特徴とするMOSキャパシタ。

【請求項2】
前記GeO膜が耐化学反応性膜である請求項1に記載のMOSキャパシタ。

【請求項3】
前記絶縁膜がSiOよりも高誘電率の材料で構成される請求項1又は2に記載のMOSキャパシタ。

【請求項4】
前記GeO膜が前記Ge層に対してHOとGe源とを交互に供給して形成されたものである請求項1~3のいずれかに記載のMOSキャパシタ。

【請求項5】
前記GeO膜の膜厚が0.3~1.6nmの範囲内である請求項1~4のいずれかに記載のMOSキャパシタ。

【請求項6】
前記GeO膜の膜厚が0.3~0.5nmの範囲内である請求項1~5のいずれかに記載のMOSキャパシタ。

【請求項7】
Ge層に対してHOとGe源とを交互に供給してGeO膜を形成する工程を含む請求項1~6のいずれかに記載のMOSキャパシタの製造方法。

【請求項8】
前記GeO膜の結晶構造を分析する工程を含む、請求項7に記載のMOSキャパシタの製造方法。

【請求項9】
請求項1~6のいずれかに記載のMOSキャパシタを、ソースとドレインの間に有するMOSFET。
国際特許分類(IPC)
Fターム
画像

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JP2015022059thum.jpg
出願権利状態 公開
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