2004 Fiscal Year Annual Research Report
IV族半導体極微細プロセスに向けた固相反応のダイナミクス制御とCエンジニアリング
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15206004
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| Research Institution | Nagoya University |
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Principal Investigator |
財満 鎭明 名古屋大学, 大学院・工学研究科, 教授 (70158947)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
酒井 朗 名古屋大学, 大学院・工学研究科, 助教授 (20314031)
中塚 理 名古屋大学, エコトピア科学研究機構, 助手 (20334998)
近藤 博基 名古屋大学, 大学院・工学研究科, 助手 (50345930)
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| Keywords | シリコン / カーボン / ニッケル / シリサイド / 界面物性 / 表面物性 / コンタクト / 走査トンネル顕微鏡 |
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| Research Abstract |
将来のSi系ULSI作製における極微細構造形成プロセスの更なる発展の為に、Cを中心とした新しい材料元素の添加による薄膜成長及び異種材料界面反応制御技術の確立を目指している。
1.Cイオン注入が、NiSi/Si(001)コンタクトの結晶学的および電気的特性に与える効果を研究した。3×10^<14>cm^<-2>のCイオン注入によってNiSi層の凝集抑制の効果が現れ、3×10^<15>cm^<-2>の注入によってNiSi層の凝集をより抑制できた。その結果、750℃熱処理後もNiSi層のシート抵抗増大を効果的に抑止できた。
2.3×10^<15>cm^<-2>のCイオン注入処理によって、Pを導入したNiSi/n^+-Si系ではコンタクト抵抗に変化は見られないが、Bを導入したNiSi/p^+-Si系ではコンタクト抵抗を1/3程度に低減できた。二次イオン質量分析を行った結果、Cを注入した場合、NiSi形成時においてNiSi/p^+-Si界面でのBの再分布を抑制でき、B原子の界面へのパイルアップが促進されることが分かった。従って、Cの導入によってNiSi/p^+-Si界面に高キャリア濃度領域が形成され、より低いコンタクト抵抗が実現されると考えられる。
3.高C濃度Si_<1-x-y>Ge_xC_y層形成技術の確立を目指して、SiGeとCの交互蒸着技術の効果を検証するため、Si(001)基板上におけるSiGeC初期成長を走査トンネル顕微鏡により詳細に観察した。600℃でSi_<0.769>Ge_<0.183>C_<0.048>の同時蒸着法を行うと、Si-Ge及びSi-C層への相分離に伴うCの偏析と3次元成長が生じ、均一な成長が阻害される。一方、交互蒸着法を用いた場合、表面におけるSi、Ge、Cの均質な分布を実現でき、局所的な相分離、3次元成長および欠陥形成を抑制できる。その結果、高C濃度Si_<1-x-y>Ge_xC_y層の二次元成長可能な臨界膜厚の向上が実現できた。
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