2000 Fiscal Year Annual Research Report
界面組成変調層を用いたサブ0.1μm世代ULSI用低抵抗コンタクト構造の研究
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12555005
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| Research Institution | Nagoya University |
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Principal Investigator |
安田 幸夫 名古屋大学, 大学院・工学研究科, 教授 (60126951)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
池田 浩也 名古屋大学, 大学院・工学研究科, 助手 (00262882)
酒井 朗 名古屋大学, 大学院・工学研究科, 助教授 (20314031)
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| Keywords | 超抵抗コンタクト / 界面組成変調層 / シリコンゲルマニウム / ボロン / 急速加熱化学気相成長法 / 急速加熱処理 / チタン / ソース / ドレイン |
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| Research Abstract |
本研究は、界面組成変調層を導入することにより、ソース/ドレイン(S/D)領域の浅接合化と寄生抵抗の低減、金属/半導体界面におけるコンタクト抵抗率の低減を同時に実現し、サブ0.1μm世代ULSIデバイスに適用可能なコンタクト構造を構築することを目的としている。
本年度は、薄膜成長及び固相反応制御の観点から基礎的研究・開発を行い、以下の知見を得た。
(1)急速加熱化学気相成長(RTCVD)法による高濃度BドープSiGeエピタキシャル成長技術の開発を行い、超高濃度(3x10^<21>cm^<-3>)のBを含み、Bのプロファイルが極めて急峻であり、結晶性の良いSiGe膜の形成を実現した。本技術をULSIのせり上げS/D構造に適用することにより、金属/半導体界面のショットキ障壁高さが低減され、半導体側の不純物濃度を極めて大きくできることから、将来必要とされる10^<-9>Ωcm台のコンタクト抵抗率が実現できると期待される。
(2)前記高濃度BドープSiGe膜上にTiを堆積し、急速加熱処理(RTA)を行うことにより金属シリサイド(Ti(SiGe)_2)を形成したところ、Ti(SiGe)_2/SiGe界面の急峻性が極めて向上することがわかった。これは、RTAにより界面に析出するBが界面反応を制御するためであり、本技術をULSIのサリサイドプロセスに用いることにより、切望されているS/Dの更なる浅接合化を実現できると期待される。
(3)Ti/Ge/Si積層構造を作製し、熱処理を行うことにより、Ti(SiGe)_2/GeリッチSiGe/SiリッチSiGe/Si積層構造が形成された。これは、金属/半導体界面において組成変調された構造であり、本技術をULSIのS/D領域に適用することにより、浅接合化に伴ない顕在化する電流集中による寄生抵抗の増大を、組成変調によって生じる内部電界により低減させることが期待される。
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[Publications] S.Zaima: "Low resistivity contact materials for ULSI applications and metal/silicon interfaces"Extended abstract of the 19th Electronic Symposium, Izu-Nagaoka. 3-6 (2000)
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[Publications] M.Okada: "Epitaxial growth of heavily B-doped SiGe films and interfacial reactions of Ti/B-doped SiGe bilayer structure using rapid thermal processing"Thin Solid Films. 369. 130-133 (2000)
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[Publications] O.Nakatuska: "Dependence of contact resistivity on impurity concentration in Co/Si systems"Applied Surface Science. 159-160. 149-153 (2000)
