| 研究課題/領域番号 |
10650334
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| 研究種目 |
基盤研究(C)
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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 |
電子デバイス・機器工学
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| 研究機関 | 名古屋工業大学 |
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研究代表者 |
荒井 英輔 名古屋工業大学, 工学部・電気情報工学科, 教授 (90283473)
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| 研究分担者 |
内田 秀雄 名古屋工業大学, 工学部, 助手 (10293739)
邵 春林 名古屋工業大学, 極微構造デバイス研究センター, 助教授 (20242828)
市村 正也 名古屋工業大学, 工学部, 助教授 (30203110)
吉田 正幸 吉田半導体研究所, 所長 (80038984)
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| 研究期間 (年度) |
1998 – 2000
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| キーワード | シリコンLSI / 極薄SOI / 埋込み酸化膜 / 活性層 / キャリア濃度 / 拡がり抵抗法 / 不純物拡散 / プロセスシミュレーション |
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| 研究概要 |
次世代の超高速・低消費電力シリコンLSI用基板として期待されている極薄SOI(Silicon on Insulator)を実用化するために、(i)デバイス設計に必要なSOI基板中でのキャリア濃度分布の正確な測定、(ii)製造条件のキーとなるSOI基板の結晶性評価とSOI中での不純物拡散シミュレーション用のモデリングパラメータの抽出を行った。
(i)については、SOI基板中のキャリア濃度分布を拡がり抵抗法で測定評価した。その結果、未処理のSOI基板の埋込み酸化膜界面近傍にはp型、n型に関わらずキャリアが空乏化した高抵抗層が存在すること、その層は1000℃付近での高温でのアニール処理によってp型SOIでは反転層に変化し、n型SOIでは蓄積層を形成すること等が分かった。このような変化は埋込み酸化膜中の正電荷とその界面の界面準位の減少を仮定することにより説明できる。
(ii)については、現在の代表的極薄SOIであるSIMOX、UNIBOND、ELTRANを入手し、バルク基板も含めて、燐(P)及びホウ素(B)の熱拡散分布をSIMS法を用いて比較した。その結果、これらSOI基板中ではバルク基板に比べて拡散が遅れること、バルク基板に対する拡散遅れはUNIBONDとELTRANでは少ないが、SIMOXでは大きいこと等が分かった。この拡散遅れの違いはSOI基板の埋込み酸化膜界面と活性層の結晶性を反映していると考えられ、この手法がSOI基板の結晶性評価手法としても有効であることが分かった。また、得られた拡散分布データから、プロセスシミュレータに用いる拡散係数等のモデリングパラメータを抽出した。
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