2003 Fiscal Year Annual Research Report
ナノメータLSI用極薄SOI基板の結晶評価と不純物拡散モデリングの研究
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14550323
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| Research Institution | Nagoya Institute of Technology |
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Principal Investigator |
荒井 英輔 名古屋工業大学, 工学研究科, 教授 (90283473)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
加藤 正史 名古屋工業大学, 工学研究科, 助手 (80362317)
市村 正也 名古屋工業大学, 工学研究科, 助教授 (30203110)
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| Keywords | シリコンLSI / 極薄SOI / 埋込酸化膜 / 不純物拡散 / キャリア分布 / new donor / 界面電荷密度 / 耐圧 |
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| Research Abstract |
1.イオン注入法と熱拡散法による極薄SOI基板中不純物拡散分布の比較
不純物として、AsとSbを取り上げ、イオン注入法と熱拡散法で拡散した極薄SOI基板中の不純物分布を比較した。その結果、900 1000℃の熱処理条件では両者の差は見られず、さらにSOI基板とバルク基板中分布の違いも見られなかった。この実験結果を対欠陥モデルを用いたシミュレーション結果とよく合致した。従って、As、Sbについては極薄SOIにおいてもイオン注入法熱拡散法に係わらず、従来の対欠陥モデルを適用できることが確認出来た。
2.極薄SOI基板中キャリア分布のアニール条件依存性
極薄SOI基板として代表的なSIMOX,UNIBOND,ELTRANを取り上げ、アニール処理前後のSOI基板中キャリア分布を比較した。その結果、(1)700 800℃のアニール処理では変化が現れやすいが、それより高温の1000℃あるいはそれより低温の600℃では変化は見られない、(2)この現象はアニール時間が長いほど現れやすく、(3)基板の比較では、SIMOXやUNIBONDでは現れやすく、ELTRANでは現れにくい、(4)発生するキャリアの伝導型はn型ドナーで、そのレベルは0.03eV以下であった。これらの結果から、本現象は、酸素析出による"new donor"に関係していると推定される。
3.SOI基板と埋込酸化膜の界面電荷がMOSFETの耐圧に及ぼす影響
デバイスシミュレータを用いて界面電荷がMOSFETの耐圧に与える影響を検討した。その結果、界面電荷密度が1ellcm^<-2>を超えるとリーク電流の増加と耐圧の急速な劣化が生じることが分かった。
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[Publications] Y.Shibata, I.Ichino, M.Ichimura, E.Arai: "As and Sb Diffusion in Thin Silicon-On-Insulator Wafers"Jpn.J.Appl.Phys.. 42. 4282-4283 (2003)
