酸素の化学ポテンシャルデザインに基づくMONOS型メモリーの原子レベルの設計指針

摘要

極微細metal-oxide-nitride-oxide-semiconductor（MONOS）型メモリ実現へ向け、本研究では界面酸素原子の化学ポテンシャル設計により、不可逆的変化を引き起こす欠陥を抑制する手法を提案する。第一原理計算により、MONOS型メモリのSiN層中では、酸素原子の混入がSiN層の崩壊を伴ってメモリ性能劣化を引き起こすことが示された。この問題を克服するため、我々Si薄膜をSiO_2層のSiO_2／SiN界面付近に挿入する手法を提案する。これにより、界面の酸素原子化学ポテンシャルを大きく下げ、SiN層への酸素原子混入を抑制することが可能となる。この手法はデバイスの微細化た不可欠である高品位な酸化膜界面の作成に対する普遍的な指導原理である。