2015 Fiscal Year Annual Research Report
SiC/金属界面レーザーアニールプロセスの動的モニタリング
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26630132
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| Research Institution | The University of Tokushima |
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Principal Investigator |
富田 卓朗 徳島大学, ソシオテクノサイエンス研究部, 准教授 (90359547)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
岡田 達也 徳島大学, ソシオテクノサイエンス研究部, 教授 (20281165)
山口 誠 秋田大学, 工学(系)研究科(研究院), 准教授 (90329863)
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| Project Period (FY) |
2014-04-01 – 2016-03-31
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| Keywords | レーザーアニール / モニタリング / SiC / 金属電極 / 合金化 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
SiCデバイスにおけるオーミック電極形成には、Ni蒸着後1000℃程度のアニールが不可欠であるが、アニール温度によりデバイスプロセスが制限される問題がある。本研究では、透明固体材料を加工可能なフェムト秒レーザーをNi/SiC界面へ照射し、従来のアニール温度より低温な熱アニールを行うことでNi/SiC界面の低温シリサイド化を試みた。
用いた試料はn型の4H-SiC基板であり、基板のSi面にNiを500nm蒸着した後、Ni/SiC界面へSiC基板側からフェムト秒レーザーを集光照射した。フェムト秒レーザー照射後、400℃において10分間のアニールを行った。アニール後、試料の元素結合状態を評価するため、フェムト秒レーザー照射領域に対してラマン分光測定をNi電極側から行った。加えて、試料断面の評価をTEMにより観察し、元素分析をEELSにより行った。
未照射およびフェムト秒レーザー照射後にアニールを行った4H-SiC基板のラマンスペクトルにおいて100cm-1および140cm-1にNi2Si由来のピークが確認された。これはフェムト秒レーザー照射により結合が切られたSiがアニールによってNi膜側へ拡散し、Ni2Siを形成したためと考えられる。フェムト秒レーザー照射の低温シリサイド化への寄与を調べるため、試料表面のラマンマッピングを行った。その結果、フェムト秒レーザー照射領域でNi2Siのピーク強度が大きくなっていることが明らかとなった。加えて、試料断面のTEM観察結果およびEELSによるTEM試料の元素分析結果から、フェムト秒レーザー照射領域においてSiのNi膜中への拡散を確認した。
以上の結果から、フェムト秒レーザー支援アニールは、Ni/SiC界面をより低温でシリサイド化できる可能性を示した。
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