研究課題
基盤研究(B)
シリコンウェハー上での極浅半導体接合形成を対象に、従来の熱的な活性化技術が適用限界に達する次世代のシリコン半導体デバイス製造に向けブレークスルーをもたらす技術を開発することを目的に、フォノン励起による新しい非平衡アニールプロセスの解明と制御に関する研究を行った。1)低エネルギー・イオン注入によりボロンをドーピングしたシリコン基板において、超短パルスレーザー照射によるフォノン励起特性を反射型ポンププローブ法により調べた結果、フォノンによる振動に続いて、光励起キャリアの減衰が観測され、レーザー強度に対して非線形に増大することが明らかなった。2)ドーパント層の微細構造に与えるレーザー照射効果を断面高分解能透過型電子顕微鏡観察により調べた結果、超短パルスレーザー照射によりドーパント層の結晶化が可能であることを明らかにした。3)超短パルスレーザー照射による接合の低抵抗化は、レーザー照射条件により制御可能であり、原子レベルでの微細構造と有意な相関を示すことが明らかになった。4)低エネルギーB注入を施した試料を用いて電気的特性の評価を行い、0.5keVのB注入層においてシート抵抗400Ω/sq程度の低抵抗化が可能であることを示した。5)超短パルスレーザー照射による活性化過程に続く欠陥制御に有効な手法として、非平衡プラズマの照射を併用した表面励起プロセスを念頭に、大面積均一処理に不可欠なプラズマ生成制御手法を開発し、300mmウェハプロセスにも対応可能であることを示した。
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すべて 雑誌論文 (24件)
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