2005 Fiscal Year Annual Research Report
極浅半導体接合創成のためのコヒーレントフォノン励起型アニールプロセスの解明・制御
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15360388
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| Research Institution | Osaka University |
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Principal Investigator |
節原 裕一 大阪大学, 接合科学研究所, 教授 (80236108)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
斧 高一 京都大学, 大学院・工学研究科, 教授 (30311731)
高橋 和生 京都大学, 大学院・工学研究科, 助手 (50335189)
藤田 雅之 財団法人レーザー技術総合研究所, 主任研究員(研究職) (30260178)
橋田 昌樹 京都大学, 化学研究所, 助手 (50291034)
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| Keywords | 半導体極浅接合 / フォノン励起 / 超短パルスレーザー / 非平衡プラズマ照射 / 非平衡プロセス |
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| Research Abstract |
本研究は、シリコンウェハー上での極浅半導体形成を対象に、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の開発を目的とし、新しい非平衡アニールプロセスの解明と極浅半導体接合創成のための制御技術の確立を目指している。研究計画の最終年度にあたる本年度は、昨年度までに得られた成果をもとに、デバイス試作に向けた統合技術評価に重点を置いて、以下の研究をした。【1:アニールダイナミックスの解明】接合深さが極めて浅い試料におけるドーパント層のアニール特性について調べた。超短パルスレーザー照射に伴うドーパント層の電圧-電流特性の変化から、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ることが明らかとなった。さらに、断面高分解能透過電子顕微鏡観察により原子レベルでの微細構造について調べたところ、接合の低抵抗化と有意な相関を示すことも明らかとなった。【2:ドーパント最適化】アニールプロセスに及ぼすドーパントの効果を明らかにするため、ドーパント層への注入イオン種について検討を行った。GeならびにSiイオンをドーパントと一緒に注入した試料では、ドーパントの注入エネルギーによりプリアモルファイゼーションの効果が異なることが明らかとなった。【3:統合技術評価】擬似的なソース・ドレイン電極を形成して低エネルギー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注入層ではシート抵抗400Ω/sq程度の低抵抗化が可能であることが明らかとなった。さらに、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ウェハプロセスに対応可能であることを示した。
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