MIRAIプロジェクト、hp22nm笆布箕洛のGeFETのデバイス回克を評る
MIRAIプロジェクトがhp22 nm箕洛に羹けたMOSトランジスタの回克菇蜜に羹けてキャリヤ敗瓢刨の光いGe∈ゲルマニウム∷トランジスタの活侯覺斗についてまとめた。これは12奉面杰、榜倦俯つくば輝で乖われた≈2009鉗染瞥攣MIRAIプロジェクト喇蔡鼠桂柴∽で券山されたもの。このほど、スライドの蝗脫釣材をセミコンポ〖タルにいただいた。
MIRAIプロジェクトがU-CMOS∈糠菇隴端嘎CMOSトランジスタ∷と鈣ぶトランジスタ禱窖の辦茨としてGeトランジスタは疤彌づけられる。海攙の活侯ではバルクのGeを脫いたが、いずれGe on Silicon答饒に礁姥されることをもくろむ。Geは呵介にトランジスタが券湯されたときに蝗われた亨瘟。バンドギャップが井さく、奧年な煥步遂ができないため、奧年な煥步遂を妨喇できるシリコンにとって洛わられた。
しかし、Geの光い敗瓢刨はやはり胎蝸弄。妄俠弄には4000×5500cm2/Vsとシリコンの3擒笆懼の排灰敗瓢刨を積つ。かつての煎爬であった井さなバンドギャップに灤しては、ひずみを裁えて敗瓢刨を5500 cm2/Vsから4000 cm2/Vsに皖としていくと妄俠弄に弓がっていく。附悸に、Si懼に泅いGe泅遂を妨喇するとGeはバルクよりもバンドギャップが絡きくなる飯羹があり、100☆くらいまで蝗える材墻拉はある、という。
さらに豈瑪であった極臉煥步遂妨喇には、Siの腮嘿CMOSトランジスタがSiO2からhigh-k冷憋遂を脫いるように洛わってきていることがGeにとっての納い慎となる。海でもGeO2やGeOは錢借妄によってゲ〖トリ〖ク排萎が籠裁するという風爬がある。
Geトランジスタの答塑プロセスとして、high-kメタルゲ〖ト、Hf煥步遂廢に洛わるLaAlO3廢をゲ〖ト冷憋遂に蝗い、チャンネルに夏を裁えて呈灰歡宛を負らす。ソ〖スからの排灰を裁廬するためのショットキ〖バリヤ儡圭、栗い儡圭のためのド〖パントの橙歡娃擴など、をフル寵脫する。
活侯したGeトランジスタは、Ge山燙に付灰霖0×10霖のSr∈ストロンチウム∷をバッファとして孿姥し、その懼にLaAlO3を妨喇する。その稿200×800☆で錢借妄してもhigh-k遂のLaAlO3からOが橙歡することはなく、Ge山燙のSrはSrGexという步圭濕が叫丸る。Srの翁をゼロから10霖まで籠やすにつれ、ゲ〖トリ〖ク排萎は楓負する。しかもSrGex による霹擦煥步遂更EOTは0.2nmしか籠えない。
活侯したpチャンネルMISFETの賴功敗瓢刨は、呵絡481 cm2/VsというシリコンのnチャンネルMOSFET事みの猛を評た(布の哭)。これは7.5付灰霖の箕の猛で、10付灰霖を孿姥すると山燙が褂れてしまい、敗瓢刨は笛って負警してしまった。
ソ〖スˇドレインの栗い儡圭に簇しては、nチャンネルMISFETの活侯ではP(握)がGe面を廬い廬刨で橙歡するため、この橙歡を賄めるためB∈ボロン∷のストッパ撾拌を肋けることで600☆で30尸粗、N2史跋丹面で錢借妄してもPはほとんど橙歡しないことがわかった。
ソ〖スにショットキ〖バリヤ俱噬を肋けて、排灰や賴功のエネルギ〖を積ち懼げ、瘤乖廬刨を懼げるという活みを候鉗、鼠桂したが、ソ〖スˇドレインのNiシリサイドの布にAsをイオン慮ち哈みすることでショットキ〖バリヤの光さを拇臘できることがわかった。Asの慮ち哈みド〖パント翁を2∵10の14捐から4∵10の14捐に恃えることによってバリヤハイトは0.1eVから0.4eVへと恃步した。
リソグラフィなど腮嘿裁供したゲ〖ト俐升がばらつくラインエッジラフネスによって、チャンネル墓もばらつく飯羹があったが、このAsの儡圭木布の市老はむしろチャンネル墓のバラつきを娃えるというありがたいボ〖ナス跟蔡もあった。ただし、トランジスタを驢眶活侯してそのバラつきを拇べるといったデ〖タはまだ何っていない。
