Electrical characteristics of thin HfO2 gate dielectrics prepared using different pre-deposition surface treatments

Japanese Journal of Applied Physics, Part 1: Regular Papers and Short Notes and Review Papers

Volumn 44, Issue 1 A, 2005, Pages 87-93

  Chen, Ching Wei ^a   Chien, Chao Hsin ^b   Perng, Tsu Hsiu ^a   Yang, Ming Jui ^b   Liang, Jann Shyang ^a   Lehnen, Peer ^c   Tsui, Bing Yue ^a   Chang, Chun Yen ^a  

^a NATIONAL CHIAO TUNG UNIVERSITY   (Taiwan)

^b NATIONAL NANO DEVICE LABORATORIES   (Taiwan)

^c AIXTRON AG   (Germany)

Author keywords

Electron trap; HfO2; High k dielectric constant; Hysteresis; Inner interface; Surface treatment; Trap assisted tunneling

Indexed keywords

ELECTRIC POTENTIAL; ELECTRON TRAPS; HAFNIUM COMPOUNDS; HYSTERESIS; LEAKAGE CURRENTS; MOS DEVICES; PERMITTIVITY; SURFACE TREATMENT;

HFO2; HIGH-K DIELECTRIC CONSTANT; INNER-INTERFACE; TRAP-ASSISTED TUNNELING (TAT);

DIELECTRIC MATERIALS;

EID: 15744388292     PISSN: 00214922     EISSN: None     Source Type: Journal    
DOI: 10.1143/JJAP.44.87     Document Type: Article

References (32)

1. International Technology Roadmap for Semiconductors, 2003.
2. D. J. Frank, R. H. Dennard, E. Nowak, P. M. Solomon, Y. Taur and H.-S. P. Wong: Proc. IEEE 89 (2001) 259.
3. R. Nieh, S. Krishnan, H. J. Cho, C. S. Kang, S. Gopalan, K. Onishi, R. Choi and J. C. Lee: Symp. VLSI Tech. Dig., 2002, p. 186.
4. R. Choi, K. Onishi, C. S. Kang, S. Gopalan, R. Nieh, Y. H. Kim, J. H. Han, S. Krishnan, H. J. Cho, A. Shahriar and J. C. Lee: Int. Electron Device Meet. Tech. Dig., 2002, p. 613.
5. S. Saito, Y. Shimamoto, S. Tsujikawa, H. Hamamura, O. Tonomura, D. Hisamoto, T. Mine, K. Torii, J. Yugami, M. Hiratani, T. Onai and S. Kimura: Symp. VLSI Tech. Dig., 2003, p. 145.
6. G. D. Wilk, R. M. Wallace and J. M. Anthony: J. Appl. Phys. 89 (2001) 5243.
7. B. Tavel, X. Garros, T. Skotnicki, F. Martin, C. Leroux, D. Bensahel, M. N. Séméria, Y. Morand, J. F. Damlencourt, S. Descombes, F. Leverd, Y. Le-Friec, P. Leduc, M. Rivoire, S. Jullian and R. Pantel: Int. Electron Device Meet. Tech. Dig., 2002, p. 429.
8. C. H. Choi, S. J. Rhee, T. S. Jeon, N. Lu, J. H. Sim, R. Clark, M. Niwa and D. L. Kwong: Int. Electron Device Meet. Tech. Dig., 2002, p. 857.
9. S. Pidin, Y. Morisaki, Y. Sugita, T. Aoyama, K. Irino, T. Nakamura and T. Sugii: Symp. VLSI Tech. Dig., 2002, p. 28.
10. S. Zafar, A. Callegari, E. Gusev and M. V. Fischetti: J. Appl. Phys. 93 (2003) 9298.
11. W. Y. Loh, B. J. Cho, M. S. Joo, M. F. Li, D. S. H. Chan, S. Mathew and D. L. Kwong: Int. Electron Device Meet. Tech. Dig., 2003, p. 38.3.1.
12. R. Choi, C. S. Kang, B. H. Lee, K. Onishi, R. Nieh, S. Gopalan, E. Dharmarajan and J. C. Lee: Symp. VLSI Tech. Dig., 2001, p. 15.
13. H. J. Cho, C. S. Kang, K. Onishi, S. Gopalan, R. Nieh, R. Choi, E. Dharmarajan and J. C. Lee: Int. Electron Device Meet. Tech. Dig., 2001, p. 655.
14. Y. Kim, C. Lim, C. D. Young, K. Matthews, J. Barnett, B. Foran, A. Agarwal, G. A. Brown, G. Bersuker, P. Zeitzoff, M. Gardner, R. W. Murto, L. Larson, C. Metzner, S. Kher and H. R. Huff: Symp. VLSI Tech. Dig., 2003, p. 167.
15. E. P. Gusev, D. A. Buchanan, E. Cartier, A. Kumar, D. DiMaria, S. Guha, A. Callegari, S. Zafar, P. C. Jamison, D. A. Neumayer, M. Copel, M. A. Gribelyuk, H. Okorn-Schmidt, C. D'Emic, P. Kozlowski, K. Chan, N. Bojarczuk, L.-Å. Ragnarsson, P. Ronsheim, K. Rim, R. J. Fleming, A. Mocuta and A. Ajmera: Int. Electron Device Meet. Tech. Dig., 2001, p. 451.
16. B. H. Lee, L. Kang, W. J. Qi, R. Nieh, Y. Jeon, K. Onishi and J. C. Lee: Int. Electron Device Meet. Tech. Dig., 1999, p. 133.
17. Y. Harada, M. Niwa, S. Lee and D. L. Kwong: Symp. VLSI Tech. Dig., 2002, p. 26.
18. P. D. Kirsch, C. S. Kang, J. Lozano, J. C. Lee and J. G. Ekerdt: J. Appl. Phys. 91 (2002) 4353.
19. G. D. Wilk, M. L. Green, M. Y. Ho, B. W. Busch, T. W. Sorsch, F. P. Klemens, B. Brijs, R. B. van Dover, A. Kornblit, T. Gustafsson, E. Garfunkel, S. Hillenius, D. Monroe, P. Kalavade and J. M. Hergenrother: Symp. VLSI Tech. Dig., 2002, p. 88.
20. K. Onishi, L. Kang, R. Choi, E. Dharmarajan, S. Gopalan, Y. Jeon, C. S. Kang, B. H. Lee, R. Nieh and J. C. Lee: Symp. VLSI Tech. Dig., 2001, p. 131.
21. H. Ota, S. Migita, Y. Morita and S. Sakai: Int. Workshop on Gate Insulator, 2001, p. 188.
22. A. Morioka, H. Watanabe, M. Miyamura, T. Tatsumi, M. Saitoh, T. Ogura, T. Iwamoto, T. Ikarashi, Y. Saito, Y. Okada, H. Watanabe, Y. Mochiduki and T. Mogami: Symp. VLSI Tech. Dig., 2003, p. 165.
23. J. C. Wang, S. H. Chiao, C. L. Lee, T. F. Lei, Y. M. Lin, M. F. Wang, S. C. Chen, C. H. Yu and M. S. Liang: J. Appl. Phys. 92 (2002) 3936.
24. S. M. Sze: Physics of Semiconductor Devices (John Wiley & Sons, Taipei, Taiwan, 1981) 2nd ed., Chap. 7, p. 403.
25. 2 and Its Interfaces, 1978, p. 160.
26. S. Harasek, A. Lugstein, H. D. Wanzenboeck and E. Bertagnolli: Appl. Phys. Lett. 83 (2003) 1400.
27. S. Zafar, E. Cartier and E. P. Gusev: Appl. Phys. Lett. 80 (2002) 2749.
28. M. Houssa, M. Tuominen, M. Naili, V. Afanas'ev, A. Stesmans, S. Haukka and M. M. Heyns: J. Appl. Phys. 87 (2000) 8615.
29. T. Yamaguchi, H. Satake, N. Fukushima and A. Toriumi: Int. Electron Device Meet. Tech. Dig., 2000, p. 19.
30. J. Kolodzey, E. A. Chowdhury, T. N. Adam, G. Qui, I. Rau, J. O. Olowolafe, J. S. Suehle and Y. Chen: IEEE Trans. Electron Devices 47 (2000) 121.
31. J. Robertson: J. Vac. Sci. Technol. B 18 (2000) 1785.
32. X. Guo and T. P. Ma: IEEE Electron Device Lett. 19 (1998) 207.