| 研究課題/領域番号 |
07405014
|
|---|
| 研究種目 |
基盤研究(A)
|
| 配分区分 | 補助金 |
|---|
| 応募区分 | 一般 |
|---|
| 研究分野 |
電子・電気材料工学
|
|---|
| 研究機関 | 東北大学 |
|---|
研究代表者 |
大見 忠弘 東北大学, 工学部, 教授 (20016463)
|
|---|
| 研究分担者 |
小谷 光司 東北大学, 工学部, 助手 (20250699)
森田 瑞穂 東北大学, 工学部, 助教授 (50157905)
柴田 直 東北大学, 工学部, 助教授 (00187402)
|
|---|
| 研究期間 (年度) |
1995 – 1996
|
| 研究課題ステータス |
完了 (1996年度)
|
| 配分額 *注記 |
37,500千円 (直接経費: 37,500千円)
1996年度: 6,000千円 (直接経費: 6,000千円)
1995年度: 31,500千円 (直接経費: 31,500千円)
|
|---|
| キーワード | 電流駆動シリサイド化反応 / 超高速書込み / アンチヒューズ / 配線接続 / アモルファスシリコン / タンタル / 超高速書き込み |
|---|
| 研究概要 |
LSI開発期間を飛躍的に短縮できるアンチヒューズデバイスについて、タンタル/アモルファスシリコン/タンタル構造を用いたデバイスの開発を行った。その書込み特性から、通常700℃以上でみられるシリサイド化反応が室温で発生する「電流駆動シリサイド化反応」により、アンチヒューズによる超高速配線接続が可能になることを確認した。超高清浄のプラズマプロセスを用いて作製したアンチヒューズデバイスでは、電流駆動シリサイド化反応により、熱による反応では不可能な5000m/secという速度で反応が進行し、1nsec以内で配線接続を完了できることを明らかにした。接続後の抵抗は30Ω以下であり、アモルファスシリコンの形成温度を200〜250℃とすることにより書込み前動作電圧でのリ-ク電流を低減でき、集積回路応用に十分なon/off比を実現できた。金属表面を大気に曝さずに清浄なアモルファスシリコン/タンタル界面を形成することで、400℃までの熱処理ではアンチヒューズの特性劣化がみられないことを明らかにした。書込み前の動作電圧下でのリ-ク電流伝導機構の解明と、電流駆動シリサイド化反応のメカニズムについて、電極材料をタンタル、チタン、アルミニウムにしたり、アモルフアスシリコンを直接n型、p型高濃度基板に形成してショットキーダイオードを作製し、タンタル/アモルファスシリコン界面のバリアハイトなどダイオード特性を得た。また、書込み条件をパラメータにした書込み後接続抵抗の評価や、接続部断面のSEM、TEMを用いた詳細な観察を通して、シリサイド化反応について知見を得た。さらに、本格的なLSI試作の設計指針を得るための評価TEGとして、NMOSを用いて、書込み時の負荷容量、負荷抵抗の低減を考慮した書込み回路のTEGを設計試作した。以上の成果により、超高速接続可能で、書込み後低接続抵抗を実現できるタンタル/アモルファスシリコン/タンタル構造アンチヒューズデバイスのプロセス技術を開発し、実用化の基礎を確立した。
|
