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界面組成変調層を用いたサブ0.1μm世代ULSI用低抵抗コンタクト構造の研究

研究課題

研究課題/領域番号 12555005
研究種目

基盤研究(B)

配分区分補助金
応募区分展開研究
研究分野 応用物性・結晶工学
研究機関名古屋大学

研究代表者

安田 幸夫  名古屋大学, 工学研究科, 教授 (60126951)

研究分担者 中塚 理  名古屋大学, 理工科学総合研究センター, 助手 (20334998)
池田 浩也  名古屋大学, 工学研究科, 助手 (00262882)
酒井 朗  名古屋大学, 工学研究科, 助教授 (20314031)
研究期間 (年度) 2000 – 2002
研究課題ステータス 完了 (2002年度)
配分額 *注記
12,900千円 (直接経費: 12,900千円)
2002年度: 1,400千円 (直接経費: 1,400千円)
2001年度: 1,200千円 (直接経費: 1,200千円)
2000年度: 10,300千円 (直接経費: 10,300千円)
キーワード超低抵抗コンタクト / 界面組成変調層 / シリコンゲルマニウム / 急速加熱処理 / チタン / シリサイド / ジャーマノシリサイド / ソース / ドレイン / ニッケル / 超抵抗コンタクト / ボロン / 急速加熱化学気相成長法
研究概要

本研究は、界面組成変調層の導入によって、金属/Si接合におけるコンタクト抵抗率の様な寄生抵抗低減及びソース/ドレイン領域の浅接合化を同時に実現し、サブ0.1μm世代ULSIデバイスに適用可能なコンタクト構造の構築を目的とした。Ti/SiGe(C)/Siコンタクト構造においてシリサイド形成に伴う界面固相反応及び電気的特性について研究を進め、以下の結論を得た。
(1)Ti/Ge/Si構造における反応形成物は熱処理温度に伴いTi_5Ge_6からC49-TiSi_2、C54-Ti(Si_<1-y>Ge_y)_2と変化する。C54-Ti(Si_<1-y>Ge_y)_2の形成温度はTi/SiGe/Si構造に比べて高くなる。Ti/Ge/Si構造を用いることで、界面が組成変調されたTi(SiGe)_2/GeリッチSiGe/Si積層構造が形成できる
(2)Ti/P-SiGe/p-Si構造のI-V測定から求まるショットキー障壁高さは、Ge組成比の増加に伴い低下する。本構造は、低コンタクト抵抗を実現する構造として期待できる。
(3)Ti/SiGeC/Si構造において、低Ge組成の試料では、550℃熱処理によってC49-Ti(SiGe)_2を形成後、750℃RTAによりC54相に相転移する。一方、高Ge組成の試料では、550℃でTi_6Ge_5が形成された後、650-700℃のRTAでC49-Ti(SiGe)_2が形成され、750-800℃でC54相に完全に相転移する。RTA処理によってC54相ではほぼSiGe層の組成比通りのGeが取り込まれる
(4)同構造において、高Ge組成の試料では、Ti_6Ge_5は層状成長するが、C49相及びC54相は凝集が生じ不連続膜となるこれはTi_6Ge_5の形成時に伴って、反応層中のGe組成に不均一が生じる為と考えられる。一方、低Ge組成の試料では、C49相、C54相とも層状で平坦な薄膜が形成可能である。

報告書

(4件)
  • 2002 実績報告書   研究成果報告書概要
  • 2001 実績報告書
  • 2000 実績報告書
  • 研究成果

    (20件)

すべて その他

すべて 文献書誌 (20件)

  • [文献書誌] Masahisa Okada et al.: "Epitaxial growth of heavily B-doped SiGe films and interfacial reaciton of Ti/B-doped SiGe bilayer structure using rapid thermal processing"Thin Solid Films. 369. 130-133 (2000)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Shigeaki Zaima, Yukio Yasuda: "Low resistivity contact materials for ULSI applictions and metal/silicon interfaces"Ext. Abst. 19th Electronic Symp.. 3-6 (2000)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Osamu Nakatsuka et al.: "Dependence of contact resistivity on impurity concentration in Co/Si systems"Applied Surface Science. 159-160. 149-153 (2000)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Yukio Yasuda et al.: "Interfacial reactions of Ti/ and Zr/Si_<1-x>Ge_x/Si contacts with rapid thermal annealing"Thin Solid Films. 373. 73-78 (2000)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Yoshinori Tsuchiya, et al.: "Electrical properties of Ni silicide/silicon contact"Advanced Metallization Conference 2001 (AMC 2001). 679-684 (2002)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Akihiro Tobioka et al.: "Study on solid-phase reactions in Ti/p^+-Si_<1-x-y>Ge_xC_y/Si(100) contacts"Materials Science and Engineering. B89. 373-377 (2002)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 安田幸夫: "1.2節"薄膜形成技術""薄膜工学(監修:金原粲)(丸善株式会社). 6-28 (2003)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Masahisa Okada et al.: "Epitaxial growth of heavily B-doped SiGe films and interfacial reaction of Ti/B-doped SiGe bilayer structure using rapid thermal processing"Thin Solid Films. 369. 130-133 (2000)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Shigeaki Zaima and Yukio Yasuda: "Low resistivity contact materials for ULSI applications and metal/silicon interfaces"Ext.Abst.19th Electronic Symp.. 3-6 (2000)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Osamu Nakatsuka, et al.: "Dependence of contact resistivity on impurity concentration in Co/Si systems"Appl.Surf.Sci.. 159-160. 149-153 (2000)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Yukio Yasuda, et al.: "Interfacial reactions of Ti/ and Zr/Si_<1-x>Ge_x/Si contacts with rapid thermal annealing"Thin Solid Films. 373. 73-78 (2000)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Yoshinori Tsuchiya, et al.: "Electrical properties of Ni silicide/silicon contact"Advanced Metallization Conference 2001(AMC 2001)(Materials Research Society, Warrendale, Pennsylvania, 2002). 679-684 (2001)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Akihiro Tobioka, et al.: "Study on solid-phase reactions in Ti/p^+-Si_<1-x-y>Ge_xC_y/Si(100) contacts"Mat.Sci.and Eng.. B89. 373-377 (2002)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Y.Tsuchiya, O.Nakatsuka, H.Ikeda, A.Sakai, S.Zaima, Y.Yasuda: "Electrical properties of Ni silicide/silicon contact"Advanced Metallization Conference 2001. 679-684 (2002)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] A.Tobioka, Y.Tsuchiya, H.Ikeda, A.Sakai, S.Zaima, J.Murota, Y.Yasuda: "Study on solid-phase reactions in Ti/p^+-Si_<1-x-y>Ge_xC_y/Si(100) contacts"Materials Science and Engineering. B89. 373-377 (2002)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] 安田幸夫(編集委員会幹事も兼任): "『薄膜工学』(監修:金原粲)1.2節"薄膜形成技術"pp.6-28"丸善株式会社. 23 (2003)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] Y.Tsuchiya, O.Nakatsuka, H.Ikeda, A.Sakai, S.Zaima, and Y.Yasuda: "Electrical Properties of Ni silicide/silicon contact"Advanced Metallization Conference. (掲載決定済). (2002)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書
  • [文献書誌] S.Zaima: "Low resistivity contact materials for ULSI applications and metal/silicon interfaces"Extended abstract of the 19th Electronic Symposium, Izu-Nagaoka. 3-6 (2000)

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書
  • [文献書誌] M.Okada: "Epitaxial growth of heavily B-doped SiGe films and interfacial reactions of Ti/B-doped SiGe bilayer structure using rapid thermal processing"Thin Solid Films. 369. 130-133 (2000)

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書
  • [文献書誌] O.Nakatuska: "Dependence of contact resistivity on impurity concentration in Co/Si systems"Applied Surface Science. 159-160. 149-153 (2000)

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書

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公開日: 2000-04-01   更新日: 2016-04-21  

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