| 研究課題/領域番号 |
13355013
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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 | 展開研究 |
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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 |
目黒 敏靖 東北大学, 電気通信研究所, 助手 (50182150)
松浦 孝 (松浦 学) 東北大学, 電気通信研究所, 助教授 (60181690)
櫻庭 政夫 東北大学, 電気通信研究所, 助教授 (30271993)
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| 研究期間 (年度) |
2001 – 2003
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| 研究課題ステータス |
完了 (2003年度)
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| 配分額 *注記 |
43,290千円 (直接経費: 33,300千円、間接経費: 9,990千円)
2003年度: 5,460千円 (直接経費: 4,200千円、間接経費: 1,260千円)
2002年度: 5,850千円 (直接経費: 4,500千円、間接経費: 1,350千円)
2001年度: 31,980千円 (直接経費: 24,600千円、間接経費: 7,380千円)
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| キーワード | IV族半導体 / 不純物ドーピング / 原子層 / 金属 / 半導体接触抵抗 / CVD / SiGeC / P / B / IV族半導体結晶 / CDV |
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| 研究概要 |
本基盤研究では、申請者らの開発してきた高清浄減圧CVD技術を駆使して、SiGeC系IV族半導体ヘテロ構造中にBやP等の不純物を超高濃度かつ局所的に原子層ドープした積層構造を形成し、各種の金属/半導体接触を製作することにより、超低抵抗接触を実現するための最適構造を実現することを目的として研究を行い、以下の成果を得た。
高清浄減圧CVD装置を始めとする各種装置を駆使して、Si表面やGe表面での水素化物原料ガス(PH_3、B_2H_6)の表面吸着・反応における不純物(P、B)の原子層形成条件を明らかにし、さらに500℃以下の低温で不純物原子層表面でのSiH_4反応によるSiエピタキシャル成長条件を見いだし、局所的に10^<21>cm^<-3>を超える超高濃度不純物の原子層ドープSi薄膜を形成可能にした。また、この様にして形成した不純物ドープSi薄膜は、高温熱拡散法により形成した膜に比べキャリア濃度が高く、非平衡状態において電気的活性化率が高いことを明らかにした。そして、P原子層ドーピングの繰り返し法により形成した超高濃度不純物Si薄膜表面を適用することにより、Wとの接触抵抗において6.5×10^<-8>Ωcm^2の超低抵抗を実現した。また、Bを高濃度にドープした高品質Si_<1-x-y>Ge_xC_y膜とCVD-W及びスパッタTiとの接合特性・熱処理特性を最適化し、W/Si_<1-x>Ge_xで3.8×10^<-8>Ωcm^2以下、Ti/Si_<1-x>Ge_xで3×10^<-8>Ωcm^2以下という超低抵抗金属/半導体接触を実現した。
以上のように、MOSFETなどの半導体デバイス高性能化に重要となる、超低抵抗金属/半導体接触実現のための超高濃度不純物ドープ半導体構造形成において大きな成果を得た。
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