1999 Fiscal Year Annual Research Report

原子層選択成長を利用した超微細トランジスタ作製法の研究

Research Project

Project/Area Number	11450125
Research Category	Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
Research Institution	Hiroshima University
Principal Investigator	横山新広島大学, ナノデバイス・システム研究センター, 教授 (80144880)
Co-Investigator(Kenkyū-buntansha)	中島安理広島大学, ナノデバイス・システム研究センター, 助教授 (70304459) 芝原健太郎広島大学, ナノデバイス・システム研究センター, 助教授 (50274139)
Keywords	シリコン選択成長 / シリコン細線 / 低抵抗 / ジシラン熱分解 / 間欠照射 / シリコン窒化膜 / シリコン酸化膜 / 活性化エネルギー
Research Abstract	本研究の目的は、薄膜の選択成長技術を用いて超微細トランジスタを形成する方法を開発することである。本年度は、Siの選択成長技術を開発し、25nm幅、25nm高さのSi細線をシリコン窒化膜側壁に形成させた。その抵抗率を測定した結果、抵抗率5.8×10^<-3>Ω・cmと低抵抗が得られた。従来のリソグラフィーとプラズマエッチングを用いる方法では、70nm幅、220nm高さのSi細線で抵抗率は2.6×10^<-2>Ω・cmとなっており、これに比べると、より微細にもかかわらず、約1/5の抵抗率が得られた。今回開発した方法では、プラズマ加工によるダメージがはいらないため、このような良好な結果が得られたと考えられる。以下、開発技術の詳細を述べる。ジシラン(Si_2H_6)を1×10^<-3>Torrの圧力で、間欠的に試料表面に入射させる。基板温度は410℃である。ガス照射していない期間は高真空に排気している。SiO_2表面では、Si_2H_6の熱分解速度は小さくほとんど膜成長は起こらないが、シリコン窒化膜表面では、SiO_2表面に比べSi_2H_6の熱分解速度が大きくSi膜成長が起きる。この違いは、シリコン窒化膜表面がSi_2H_6の熱分解に対して触媒的な働きをしているためと考えられるが、詳細は不明である。このシリコン窒化膜表面上での、Si膜成長速度の活性化エネルギーは0.9eVであることを実験により求めた。この反応モードの報告は、本研究が初めてである。本研究により、超微細トランジスタの多結晶Siゲート形成のための基礎技術が開発できた。

Research Products

(6 results)

All Other

All Publications (6 results)

[Publications] S. Yokoyama,: "Atomic-Layer Deposition of Silicon Nitride"Journal of Korean Physical Society. 35. S71-S75 (1999)
[Publications] Y. Aoki: "Evaluation of Stress Induced Defects due to Recessed LOCOS Process"Journal of Korean Physical Society. 35. S76-S79 (1999)
[Publications] W. Hansch: "Characterization of Silicon/Oxide/Nitirde Layers by X-ray Photoelectron Spectroscopy"Applied Physics Letter. 75. 535-537 (1999)
[Publications] M. Koh: "Quantitative Evaluation of Dopant Loss in 5-10 keV As Ion Implantation for Low-Resistive, Ultrashallow Source/Drain Formation"Japanese Jouranal of Applied Physics. 38,No.4B. 2324-2328 (1999)
[Publications] 大場健二: "SiCl_4とSi_2H_6の交互照射によるSiの原子層成長"平成11年秋期第60回応用物理学会学術講演会予稿集. 492-492 (1999)
[Publications] 大場健二: "Si_2H_6の間欠照射によるSiの選択成長とSi量子細線形成"平成12年春期第47回応用物理学関係連合講演会予稿集. 30pZK-1 (1999)

1999 Fiscal Year Annual Research Report

原子層選択成長を利用した超微細トランジスタ作製法の研究

Principal Investigator

横山 新 広島大学, ナノデバイス・システム研究センター, 教授 (80144880)

Research Products

[Publications] S. Yokoyama,: "Atomic-Layer Deposition of Silicon Nitride"Journal of Korean Physical Society. 35. S71-S75 (1999)

[Publications] Y. Aoki: "Evaluation of Stress Induced Defects due to Recessed LOCOS Process"Journal of Korean Physical Society. 35. S76-S79 (1999)

[Publications] W. Hansch: "Characterization of Silicon/Oxide/Nitirde Layers by X-ray Photoelectron Spectroscopy"Applied Physics Letter. 75. 535-537 (1999)

[Publications] M. Koh: "Quantitative Evaluation of Dopant Loss in 5-10 keV As Ion Implantation for Low-Resistive, Ultrashallow Source/Drain Formation"Japanese Jouranal of Applied Physics. 38,No.4B. 2324-2328 (1999)

[Publications] 大場健二: "SiCl_4とSi_2H_6の交互照射によるSiの原子層成長"平成11年秋期第60回応用物理学会学術講演会予稿集. 492-492 (1999)

[Publications] 大場健二: "Si_2H_6の間欠照射によるSiの選択成長とSi量子細線形成"平成12年春期第47回応用物理学関係連合講演会予稿集. 30pZK-1 (1999)

横山新広島大学, ナノデバイス・システム研究センター, 教授 (80144880)