研究課題
次世代３次元構造トランジスタの特定の微細領域におけるドーパント拡散過程を最新のUVレーザー型３次元アトムプローブ法を用いて明らかにするために、トレンチ構造トランジスタの多結晶Siゲート中のドーパントの拡散経路について、最新のレーザーパルス型局所電極３次元アトムプローブを用いて、粒界、粒内、ゲート酸化膜界面を区別してドーパント分布の熱処理依存性を調べた。３次元アトムプローブ測定で得られる３次元アトムマップは、原子の３次元位置と元素情報を含んでおり、粒界、粒内、酸化膜界面に注目し、プロセス熱処理におけるそれぞれのドーパント分布の変化を調べることでドーパントの拡散経路を調べた結果、n-typeトランジスタのゲートドーパントのPとp-typeトランジスタのゲートドーパントのBでメインの拡散メカニズムが異なることが明らかになった。Ｐは多結晶Siの粒界拡散が酸化膜界面拡散や粒内拡散よりも速く、多結晶Siゲート中のPの拡散は粒界拡散が支配的であった。一方、Bは粒界拡散だけではなく粒内拡散も支配的であり、Pの粒界拡散よりもBの拡散のほうが速いこともわかった。またAsの粒界拡散におけるPやBのpre-dopingの効果を調べ、Pをpre-dopingした場合にはAsの粒界拡散は促進され、一方、Bをpre-dopingした場合にはAsの粒界拡散は抑制されることがわかった。３次元アトムプローブ測定におけるSi中のB分布のレーザーエネルギー依存性についても詳細に調べ、レーザーエネルギーが高い場合には、Si中のB分布にアーティファクトが生じることがわかった。Si中のB分布は、あるレーザーエネルギー以下であれば、アーティファクトが生じないことを明らかにし、Si中のBの測定におけるレーザーエネルギーの上限を提案した。上述の測定はその条件を満たしており、アーティファクトによるものではないことも確認した。
28年度が最終年度であるため、記入しない。
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すべて 雑誌論文 (4件) (うち査読あり 4件、 オープンアクセス 2件、 謝辞記載あり 3件) 学会発表 (2件) (うち国際学会 2件)
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