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メタル-シリコン化合物(シリサイド)の成長機構に関する基礎研究

研究課題

研究課題/領域番号 04650604
研究種目

一般研究(C)

配分区分補助金
研究分野 金属物性
研究機関九州工業大学

研究代表者

下崎 敏唯 (下〓 敏唯)  九州工業大学, 機器分析センター, 助教授 (00093964)

研究期間 (年度) 1992 – 1994
研究課題ステータス 完了 (1994年度)
配分額 *注記
2,100千円 (直接経費: 2,100千円)
1994年度: 300千円 (直接経費: 300千円)
1993年度: 600千円 (直接経費: 600千円)
1992年度: 1,200千円 (直接経費: 1,200千円)
キーワードNiシリサイド / Ptシリサイド / Tiシリサイド / 相成長 / 薄膜拡散 / バルク拡散 / 成長速度 / 反応拡散 / シリサイド / 二元系 / 相成長挙動 / 不純物の効果 / 相成長速度 / チタンシリサイド / モリブデンシリサイド / 非同時形成 / Ni-Si系 / 拡散相の非同時形成 / 相形成順 / バルク拡散対
研究概要

LSI作成時に重要であるシリコンと金属間の反応をバルク拡散対を用いて調べた。平成4年度のNiシリサイド、平成5年度のPtシリサイドおよびTiシリサイドに引き続き、Ptシリサイド、Tiシリサイド、Moシリサイドの成長挙動について調べた。
蒸着金属薄膜は一般に欠陥が多く結晶粒が小さいため、高速拡散が支配的であり、バルク拡散より相成長速度が速いと考えられている。Ni-Siバルク拡散対に形成されたNi_2Siの相形成速度は薄膜拡散の10^<-2>〜10^<-3>であり薄膜拡散での高速拡散を予測させたが、相形成速度は隣接する相の種類に依存して異なることを考慮して相互拡散係数で比較したところ同一アレニウス直線で整理できた。このことは薄膜拡散とバルク拡散では差異のないことを示唆している。この結果をもとにPtシリサイドでも相互拡散係数を比較したところ両者の拡散で差異は見られなかった。粒界と相厚の間でスケーリング則が成立している可能性が示唆される。
引き続き行われたTiシリサイドに関する研究では用いたチタンの純度が99.5%と99.99%とではTiSi_2の成長速度が著しく異なり、Ti中の酸素が成長速度に影響を与えていることが示唆された。同様の結果は薄膜拡散対を用いたPtシリサイドにおいても得られており、シリコン化合物では拡散相中の酸素が相成長速度に大きな影響を与える可能性がある。酸素のこの様な影響は金属同士の拡散ではこれまでに報告例が無く、シリサイドの形成・成長挙動における特徴と考えられる。この点について更に詳細な研究が必要である。
バルク拡散対内ではMoシリサイドは1000℃以上で潜伏期間を経て形成される。潜伏期間の存在は酸化膜など表面状態に起因しており、実験の困難さが伴うことが明らかとなった。

報告書

(4件)
  • 1994 実績報告書   研究成果報告書概要
  • 1993 実績報告書
  • 1992 実績報告書
  • 研究成果

    (16件)

すべて その他

すべて 文献書誌 (16件)

  • [文献書誌] 下崎敏唯他: "有限/半無限多相拡散対内における界面移動現象の数値解析" 日本金属学会誌. 57. 729-734 (1993)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1994 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 下崎敏唯他: "膜厚0.01〜0.1μmの薄膜/バルク拡散対を用いて決定される非常に小さな拡散係数の精度" 日本金属学会誌. 57. 735-741 (1993)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1994 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] T.Shimozaki et al.: "Beginning Time of Formation of New Phase in Fe-Zn Dittusion Conple During Non-isochermal Dittusion anA Numericol…" ISIJ International. 39. 1003-1008 (1993)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1994 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 下崎敏唯他: "拡散によって形成される新相および即存相の成長挙動の数値解析" 日本金属学会誌. 57. 1374-1379 (1993)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1994 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] T. Shimozaki et al.: "Reactine dittusion in a Ni/Si Bulk Dittusion Couple" Mat. Trans. JIM. 35. 868-872 (1994)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1994 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] T. Shimozaki et al.: "Reactine Dittusion in a Bulk Dt/S. Dittusion Couple" Mat. Trans. JIM. (投稿中).

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1994 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] T.Shimozaki, Y.Wakamatsu and M.Onishi: "Numerical analysis for moving phase boundary in fineite/semi-infinite multi-phase diffusion couple." J.Japan inst.Mater. vol.57. 729 (1993)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1994 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] T.Shimozaki, Y.Wakamatsu and M.Onishi: "Accuracy of very small impurity diffusion coefficient determined by use of thin film of 0.01-0.1mum in thickness/bulk diffusion couple" J.Japan inst.Mater. vol.57. 735 (1993)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1994 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Toshitada SHIMOZAKI Yoshinori WAKAMATSU and Masami Onishi: "Begining Time of Formation of New Phase in FeZn Diffusion Couple during Non-isothermal Diffusion and Numerical Analysis for the Phase Growth Behavior" ISIJ international. vol.39. 1003 (1993)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1994 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] T.Shimozaki, T.Narishige, Y.Wakamatsu and M.Onishi: "Reactive Diffusion in a Ni/Si Bulk Diffusion Couple" Mater.Trans.JIM. vol.35. 868 (1994)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1994 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] T.Shimozaki, E.Yoshimura, Y.Wakamatsu and M.Onishi: "Reactive Diffusion in a Pt/Si Bulk Diffusion Couple" Mater.Trans.JIM. (submitted).

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1994 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] T.Shimozaki, Y.Wakamatsu and M.Onishi: "Numericak growth analysis of new and preexisting phase formed during isothermal diffusion" J.Japan inst.Mater. Vol.57. 1374 (1993)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1994 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] T. Shimozaki: "Reactive Dittusion in a Ni-Si Bulk Dittusion Couple" Materials Transactions, JIM. 35. 868-871 (1994)

    • 関連する報告書
      1994 実績報告書
  • [文献書誌] 下〓 敏唯: "有限/半無限多相拡散対内における界面移動現象の数値解析" 日本金属学会誌. 57. 729-734 (1993)

    • 関連する報告書
      1993 実績報告書
  • [文献書誌] 下〓 敏唯: "Beginning time of formation of new phase in Fe-Zn Diffusion couples during non-isothermal Diffusion and Numerical analysis for the・・・・" ISIJ. 33. 1003-1008 (1993)

    • 関連する報告書
      1993 実績報告書
  • [文献書誌] 下〓 敏唯: "拡散によって形成される新相および既存相の成長挙動の数値解析" 日本金属学会誌. 57. 1374-1379 (1993)

    • 関連する報告書
      1993 実績報告書

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公開日: 1992-04-01   更新日: 2016-04-21  

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