半導体プロセス汚染不純物元素の超高感度分析

2001 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 11694157
• 研究機関: 大阪大学
• 研究代表者: 高井 幹夫 大阪大学, 極限科学研究センター, 教授 (90142306)
• 研究分担者: 柳沢 淳一 大阪大学, 大学院・基礎工学研究科, 講師 (60239803)
• キーワード: 超先端高密度集積回路素子 / 超微量プロセス汚染元素 / イオンプローブ / 超高感度局所分析技術 / 汚染分析技術 / 汚染重金属元素 / TOF-RBS分析技術 / 電界放出電子源

研究概要

超先端高密度集積回路素子開発のための課題となっている極微量プロセス汚染元素について、これまで日本側で研究開発しているイオンプローブによる超高感度局所分析技術とドイツ側で進められているウェーファーレベルの汚染分析技術を、同一試料について相補的に用いた共同研究をすることにより、これまで不可能であった局所的超高感度分析技術を確立することを目的としている。
1.平成11,12年度で完成された高感度局所分析技術の優位性を実証するために、局所汚染元素と極微細MOSFETの特性の相関を双方の協力により明らかにした。
2.ウェーファーレベルからデバイスプロセスレベルに至る汚染元素の特定、定量、および汚染元素の低減化を行った。
3.ウェーファー内の少数キャリアの寿命、拡散係数、これらの2次元マッピングと本研究による汚染元素の分布の相関を調べ、プロセスの最適化による汚染元素の低滅化を図った。
4.極微細MOS構造の特定部位でのプロセス汚染元素計測の感度を明らかにし、本研究により確立した局所分析技術の有効性を実証した。
5.以上の共同研究を双方の研究所を互いに訪問して行い、本分析技術の基礎を確立した。

研究成果

• [文献書誌] J.Tajima: "Medium Energy Nuclear Microprobe with Enhanced Sensitivity for Semiconductor Process Analysis"Nuc1.Instr.Methods. B181. 44-48 (2001)
• [文献書誌] A.abo: "Microprobe RBS Analysis of Localized Processed Areas by FBI Etching and Deposition"Nuc1.Instr.and Methods. B181. 320-323 (2001)
• [文献書誌] R.Mimura: "Microprobe RBS Analysis of Localized Processed Areas by FBI Etching and Deposition"Nuc1.Instr.Methods. B181. 335-339 (2001)
• [文献書誌] M.Takai: "Evaluation of Soft errors in DRAM and SRAM Using Nuclear Microprobe and Neutron Source"the 31st European Solid State Device Research Conterence (ESSDERC 2001). (2001)
• [文献書誌] M.Fujita: "Development of Enhanced Depth-Resolution Technique for Shallow Dopant Profile"the 15th Intern.Conf.on Ion Beam Analysis(IBA2001). (2001)
• [文献書誌] K.Iwasaki: "Medium Energy Ion-Nanoprobe with TOF-RBS for Semiconductor Process Anaysis"the 15th Intern.Conf.on Ion Beam Analysis(IBA2001).
• [文献書誌] S.Abo: "Proc. of the 13th Intern. Conf. on Ion Implantation Technology(IIt2000)"Instability of a Partially Depleated SOI MOSFET due to Floating Effect Tested Using High Energy Nuclear Microprobe. 285-288 (2000)
• [文献書誌] J.Tajima: "Proc. of the 13th Intern. Conf. on Ion Implantation Technology(IIt2000)"Development of enhanced depth resolution analysis technique with Medium Energy Ion Scattering(MEIS). 604-606 (2000)
• [文献書誌] Y.Arita: "Proc. of the 13th Intern. Conf. on Ion Implantation Technology(IIt2000)"Soft Error Improvement in SRAMs by Ion Implanted Well Structre. 81-82 (2000)
• [文献書誌] C.Lehrer: "Proc. of the 13th Intern. Conf. on Ion Implantation Technology(IIt2000)"Defects and Gallium Contamination During Focused Ion Beam Micro Machining. 695-698 (2000)