News Center

東芝、Si結晶面を制御したDSB基板を採用したCMOSFETを開発

[issued: 2008.06.20]

この記事を : 印刷する

ブックマーク

メールで送る

2つの結晶面（クリックで拡大）

　東芝は、高駆動力を持つCMOSFETを米IBM社と共同で開発したと発表した。同技術は、Si結晶方位の(100)面と(110)面を接合した基板（DSB基板）を改良し、(110)面のシリコン層を薄膜化したもの。同技術を適用することで、従来のDSB基板を用いた場合と比較して10％、Si基板を用いた場合と比較して30％高速のリングオシレータを実現した。

　今回開発した改良型DSB基板は、(100)面のSi層を45度回転させて接合したもの。リーク電流に影響を与えるとされるNMOSFETとPMOSFETの境界で発生するDSB基板特有の結晶欠陥のサイズを低減した。さらに、改良型DSB基板でのPMOSFETのホール移動度は(110)面Si膜厚に依存することから、膜厚の異なる3種類の改良型DSB基板の電気特性を比較し、(110)面のSi層を薄膜化した基板がより高い駆動電流を示すとともに、接合容量も低減されることを確認したとしている。

2種類のDSBウェーハ

プロセスフロー

結晶の断面

リングオシレータの改善

　従来のDSB基板は、（100）面と（110）面のSi層を接合したもので、ホール移動度の向上によりPMOSFETの駆動力が改善する一方、NMOSFETでは電子移動度が低下し、駆動力が劣化してしまうという問題があったという。今回DSB基板の改良により、NMOSFETの駆動力を低下させることなく、高い駆動力をもつPMOSFETを作製できたことで、高駆動力を持つCMOSFETを実現した。

この研究成果は、6月17日からホノルルで開催中の半導体国際学会「VLSIシンポジウム」で19日（現地時間）に発表された。