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半導体デバイスの超微細化に向けた革新的な高濃度極浅接合形成技術の創出

创造创新的高浓度超浅结形成技术，实现半导体器件的超小型化

基本信息

批准号：
19656085
负责人：
伊藤隆司
金额：
$ 2.05万
依托单位：
Tohoku University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Exploratory Research
财政年份：
2007
资助国家：
日本
起止时间：
2007 至 2008
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-19656085/
关键词：
極浅接合形成マイクロ波アニールノックオン注入活性化率

项目摘要

半導体デバイスの超微細化に向けて極浅接合形成技術は重要な課題である。本研究はシリコン表面の極浅領域にノックオンイオン注入法によって高濃度に不純物を局在化させ,マイクロ波照射によってその領域のみを直接加熱しノックオン不純物を効率的に活性化させる革新的な極浅半導体接合技術を創出するものである。19年度に設計製作した基板ホルダーを回転させる機構を設けたマイクロ波照射チャンバーを用い,Ar注入により非晶質化したSi基板へ低エネルギーイオン注入したB原子のマイクロ波照射による活性化現象を解明した。2.45GHz,300Wのマイクロ波を30秒照射することは従来の電気炉では650℃で8分のアニールに相当する。このときのSi基板温度は550℃であり,B原子の再拡散は全くなかった。マイクロ波アニールにより低温活性化(実質約200℃)が可能であることが確認された。この結果を踏まえて,RFスパッタによりSi基板に堆積した50nm厚のAl膜を介してArイオン注入し,Al原子をSi表面にノックオン注入し,マイクロ波アニールによる活性化を行った。ノックオン注入によりSi表面に導入されたAl原子数はAr注入量により制御でき,その深さはいずれのノックオン注入条件においても約10nmに局在させることができた。Ar注入量が1E15/cm^2の場合には約30nmの深さまでAl原子の再分布が認められた。これは注入されたArイオンによるSi結晶欠陥に起因する。これらの試料に前記B不純物活性化と同じ条件でマイクロ波照射することにより,60秒で電気的活性化が可能になった。10nmの極浅p+層形成が実現できたことから本技術の有効性が実証された。

Ultra-micronization of semiconductor materials is an important issue in the formation of extremely shallow junctions. This study is based on the injection method of the extremely shallow area of the surface of the stainless steel, the use of high concentration and the localization of impurities, and the use of wave irradiation. In the field of てそののみをdirect heating of しノックオンimpuritiesをactivationにさせるinnovative なsuper shallow semiconductor bonding technologyをcreated するものである. In 2019, the design and production of the circuit board circuit board and the structure of the circuit board were designed and manufactured, and the structure of the substrate was designed and manufactured, and the wave irradiation system was used for Ar injection The amorphous Si substrate was made into a low-crystalline Si substrate and the activation phenomenon was explained by implanting B atoms and irradiating the waves. 2.45GHz, 300W のマイクロwave, 30 seconds of irradiation, することは従来の电気 furnace, 650℃, 8 minutes of のアニールに is quite する. The Si substrate temperature is 550℃, and the B atoms are dispersed completely. The low-temperature activation of the MAKONAHINA (mass is about 200°C) is possible and the confirmation is done.このRESULTS をstepまえて,RF スパッタによりSi substrate にStacking した50nm thick のAl film を中してArイオン implantation し, Al atoms and Si surface にノックオン injection し, マイクロwave アニールによる activation を row った.ノックオンによりSi surfaceにIntroductionされたAl atom numberはAr injection amountによりControlでき,そThe injection condition of the deep さはいずれのノックオン is about 10nm. In the case where the Ar injection amount is 1E15/cm^2, the depth of about 30nm and the redistribution of Al atoms are recognized. The reason for the crystallization failure of the silicone infused silicone silicone silicone. The conditions for the activation of impurities in sample B mentioned above are the same as that of irradiation of でマイクロ wave and 60 seconds of electrochemical activation. The effectiveness of this technology has been proven by the formation of an extremely shallow p+ layer of 10nm.