Fabrication technology and characteristics of MOS device on atomically flat silicon surface
東北大学未来科学技術共同研究センター
教授 博士（工学）
現在，集積回路で用いられているMOSFETにおいて，シリコン表面およびゲート絶縁膜／シリコン界面の平坦性は非常に重要であり，シリコン表面の平坦性を原子オーダーで平坦化すると信頼性が一桁以上向上し，トランジスタ特性が向上することを紹介する。さらに，三次元トランジスタの導入には，シリコン結晶の面方位依存性を理解し，使いこなす技術が重要である。三次元トランジスタを形成する際側壁面に現れるS（i 110）表面では，その表面を酸化する方法，洗浄方法，保管方法等，これまでのS（i 100）表面に比べると難しくなる。そのプロセスについて述べるとともに，次世代のプロセスを支える計測・制御技術の課題についても述べる。
The surface roughness of silicon and interface roughness of gate insulator/Silicon are very important for MOSFETs. Thelifetime of gate insulator can be one order of magnitude increased and the current drivability can be improved by theatomic order flattening compared to the conventional silicon surface. Recently, the three-dimensional MOSFET, such as“FinFET” uses Si(110) surface as the side walls. The process technologies, such as the cleaning technology, oxidation ofsilicon surface, transportation from an equipment to other equipment etc., of Si(110) surface is more difficult than those ofSi(100) which is used for the conventional LSI’s. The process technology of Si(110) and problems in the process controland measurement technologies to be solved in next generation of the integrated circuit technology are described.
