| 研究課題/領域番号 |
08405022
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| 研究種目 |
基盤研究(A)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 研究分野 |
電子・電気材料工学
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| 研究機関 | 東北大学 |
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研究代表者 |
室田 淳一 東北大学, 電気通信研究所, 教授 (70182144)
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| 研究分担者 |
櫻庭 政夫 東北大学, 電気通信研究所, 助手 (30271993)
松浦 孝 東北大学, 電気通信研究所, 助教授 (60181690)
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| 研究期間 (年度) |
1996 – 1998
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| 研究課題ステータス |
完了 (1998年度)
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| 配分額 *注記 |
11,100千円 (直接経費: 11,100千円)
1998年度: 5,500千円 (直接経費: 5,500千円)
1997年度: 5,600千円 (直接経費: 5,600千円)
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| キーワード | ラングミュア吸着・反応 / IV族半導体 / 極微細デバイス / 原子層成長 / 原子層エッチング / ドーピング / 水素終端 / 低温ヘテロエピタキシャル成長 / 表面処理 |
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| 研究概要 |
本研究では、原子層成長・エッチング法をはじめとするラングミュア吸着・反応制御プロセスを駆使して、IV族半導体極微細デバイスの製作プロセス技術を確立することを目的として、その基礎から応用まで広く研究を行った。本研究で得られた新たな成果の概要は以下のとおりである。
原子制御プロセスについては、高清浄低温反応雰囲気、Xeフラッシュランプによる瞬時加熱法、ECRプラズマによる低エネルギーイオン照射法を駆使して、SiとGeの一原子層ずつの成長、Si表面のNH_3による400℃での原子層窒化、CH_4による500〜600℃での原子層炭化、SiおよびGe表面でのSiH_3CH_3の原子層吸着、Si及びGe表面へのPの原子層ドーピング、SiGe系の分数原子層エッチング、Si窒化膜の役割分担原子層エッチングが可能であることを明らかにした。また、WF_6とSiH_4の交互導入によりSi上へのW低温選択成長における吸着・反応過程を調べた。これら各々において、その素過程をLangmuir型表面吸着・反応を基礎に定式化可能であることを明らかにし、プロセスの高精度制御の基盤を確立した。
デバイス製作プロセスについては、ソース/ドレインの自己整合型極浅接合形成法を用いた極微細 MOSFET、SiGeのエピタキシャル層をチャネルに用いたMOSFET等のデバイスを試作し、それらに用いるSiGeの選択エピタキシャル成長とPやBの高濃度ドーピング、高濃度不純物ドープポリシリコンの高選択異方性エッチング、選択成長Wによるソース/ドレイン抵抗の低減等の個別プロセスを実証するとともに、これらを組み合わせた一連の極微細プロセスを確立した。本基盤研究の成果は、IV族半導体をベースにした極限微細集積回路製造技術の基礎の一つを与えるものとして極めて重要である。
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