2002 Fiscal Year Annual Research Report
界面組成変調層を用いたサブ0.1μm世代ULSI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) |
中塚 理 名古屋大学, 理工科学総合研究センター, 助手 (20334998)
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 | 超低抵抗コンタクト / 界面組成変調層 / シリコンゲルマニウム / シリサイド / ニッケル / チタン / 急速加熱処理 / 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低効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の構築を目的としている。本年度は、SiGe上におけるTi及びNiジャーマノシリサイド層形成に関する研究を行い、固相反応及び電気的特性の相関に関して、以下の知見を得た。
(1)Ti/Si系と同様に、C49-Ti(SiGe)_2相からC54-Ti(SiGe)_2相への相転移に伴ってシート抵抗は減少する。C49相及びTi_6Ge_5相はCの添加によって若干のシート抵抗値の増大が見られた。また、SiGe層中のGe組成の高い試料(Ge組成:0.46)においては、Ge組成0.14及びGeを含まない試料に比較して、C54-Ti(SiGe)_2相の抵抗が若干高くなった。これはGe組成の高い試料におけるC54-Ti(SiGe)_2層の不均一性に起因すると考えられる。
(2)Ni/SiGe(C)/S積層構造を作製し、熱処理によって形成されるNi(Si_<1-x>Ge_x)層を詳細に観察した。SiGe層のGe組成比0.15及び0.45の試料において、350℃の第一段階熱処理後は、SiGe層中のGeがほぼ完全にジャーマノシリサイド中に取り込まれていることを見出した。
(3)上記構造において第二段階熱処理温度の上昇に伴って、Ni(Si_<1-x>Ge_x)層からのGeの掃き出しが起きることをXRDによる解析から明らかにした。Ni/Si系に比較して、Ni/SiGe系ではモノシリサイド相からダイシリサイド相(NiSi_2)への相転移温度が増大するのは、このGeの掃き出しという新たな熱活性プロセスが必要となるためと考えられる。
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[Publications] Y.Tsuchiya, O.Nakatsuka, H.Ikeda, A.Sakai, S.Zaima, Y.Yasuda: "Electrical properties of Ni silicide/silicon contact"Advanced Metallization Conference 2001. 679-684 (2002)
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[Publications] A.Tobioka, Y.Tsuchiya, H.Ikeda, A.Sakai, S.Zaima, J.Murota, Y.Yasuda: "Study on solid-phase reactions in Ti/p^+-Si_<1-x-y>Ge_xC_y/Si(100) contacts"Materials Science and Engineering. B89. 373-377 (2002)
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[Publications] 安田幸夫(編集委員会幹事も兼任): "『薄膜工学』(監修:金原粲)1.2節"薄膜形成技術"pp.6-28"丸善株式会社. 23 (2003)
