新しい発想に基く希土類金属を添加したULSI電極配線用Al合金の開発に関する研究

1992 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 02650498
• Research Institution: Osaka Prefecture University
• Principal Investigator: 伊藤 太一郎 大阪府立大学, 工学部, 教授 (10081366)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 藤村 紀文 大阪府立大学, 工学部, 助手 (50199361)
• Keywords: LSI電極配線材料 / 固相反応 / ErSi_2 / エピタキシャル成長 / シリサイド / ダブルドメイン

Research Abstract

Al-希土類金属(RE)合金を電極配線として使う場合、基板SLとREとの固相反応も考えておく必要があり、また最近SLとの格子ミスフィットの小さいREシリサイドが(111)SL上にエピタキシャル成長することで注目をあびている。そこで、本年はエルビウム(Er)をSL(100)上に蒸着し、固相反応によってREシリサイドとした結果を報告する。
Y1(100)SLの場合に類似して、600℃以上でアニールするとX線回折では(1T00)の非常に強い配向を持つことが判明した。構造は六方晶ErSi_<2-x>である。これを透過電子顕微鏡観察すると、〜100nm程度の領域に分割されており、高倍率で観察すると格子ジマを明瞭に観察することができた。制限視野回折像をとると、2種類の面からの回折が存在することが判明した。すなわち、基板SLとErSL_<2-x>との間に次の方位関係が成立する。(1T00)ErSi_<2-x> 11(100)SL、〔000^2〕ErSi_<2-x>11〔022^^-〕SL とそれを〔1T00〕Ersi_<2-X>のまわりに90°回転させたものとの2種類の方位を有する領域の混在する、いわゆるダブルドメインを形成している。ErSi_<2-x>(1T00)とSL(100)との間には格子定数から求まる格子のミスマッチに大きな異方性があり、エピタキシャル成長するとき、ミスマッチの大きい方向の弾性歪を緩和するためにダブルドメイン構造をとったものと考えられる。格子のミスマッチが小さくなるように〔1T0〕方向にオフしたSL基板を用いるとシングルドメイン(単結晶)ErSi_<2-x>にむかう傾向がみうけられた。

Research Products

• [Publications] Y.K.Lee,N.Fujimura,& T.Ito: "Epitaxial Growth of Yttrium Silicide,YSi_<2-x>,on (100)Silicon" Journal of Alloys and Compounds. 193. 289-291 (1993)
• [Publications] Y.K.Lee,N.Fujimura,T.Ito and N.Itoh: "Epitaxial Growth and Structural Characterization of Erbium Silicide,ErSi_<2-x>,on(100)Si by Solid Phase Reaction" Journal of Applied Physics 投稿中.