界面の作製とその精密制御

界面制作及其精确控制

• 批准号: 03216102
• 负责人: 安田 幸夫
• 金额: $ 16.19万
• 依托单位: Nagoya University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas
• 财政年份: 1991
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 1991 至 无数据
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-03216102/
• 关键词: 金属ー半導体界面; 界面精密制御; コンタクト抵抗率; 界面固相反応; 界面電気伝導; ミリサイド; 超高濃度ド-ピング; 表面偏析

本研究の目的は、次世代半導体デバイスに必要不可欠な金属/半導体系及び金属/中間相/半導体系に対し、界面における固相反応機構、界面電気伝導機構の解明を行ない、同界面を精密制御し得る信頼性の高い界面作製技術を開発することである。本年度の研究により、以下の成果が得られた。(I)Si系にたいしては、(1)IVa及びVa族の高融点金属/Si界面に対して系統的な研究を行なった結果、Hf/n^+Siでは約5x10^<ー8>Ωーcm^2の低コンタクト抵抗率が達成でき、Hf/p^+Siにおいても約2x10^<ー7>Ωーcm^2と他の金属に比較して低いコンタクト抵抗率を実現できることが明らかになった。この結果は、昨年度報告したZr/Siの結果と比較的類似している。一方、Va族のVでは、n^+及びp^+Siに対して、ショットキ-特性の良い界面が形成でき、その原因がシリサイド化反応機構の差にあることを明かにした。(2)プラズマCVD法による超高濃度ド-ピング技術を開発し、キャリア濃度3x10^<21>cm^<ー3>という極めて高い値を実現した。(3)マイクロ波励起高密度高イオン化プラズマを用いた高品質Alスパッタ技術を開発し、配向性の極めて高い膜の形成、サブミクロン領域のトレンチの埋め込み等を実現した。(4)界面の急峻性に与える表面偏析の効果を調べ、Si/Ge系においてGeの偏析を抑制できることを見い出した。(II)化合物半導体系に対しては、(5)GaAs基板へのZn/Sn二重拡散プロセスの検討を行ない、ヘテロバイポ-ラトランジスタ型光変調及びスイッチ用デバイス作製プロセスの確立をおこなった。(III)理論的解明としては、(7)極微構造を有する金属や半導体では、界面のランダムネスによりコンダクタンスが決定される。転送行列法を用いて、このような系のコンダクタンスを定式化し、金属超格子のコンダクタンスや磁気抵抗効果の解明に適応した。

The purpose of this study is to develop high performance interface fabrication techniques for the understanding of solid phase reaction mechanisms, interface conduction mechanisms, and precision control of the same interface, which are essential for the next generation semiconductor interface. This year's research was conducted and the following results were obtained. (I)Si In this paper, the results of the study of high melting point metal/Si interface system of IVa and Va groups are as follows: Hf/n^+Si has a low resistivity of about 5x10^<8>Ω cm^2, Hf/p^+Si has a low resistivity of about 2x10^<7>Ω cm^2, and other metals have a low resistivity. The results are similar to those reported in the previous year's Zr/Si comparison. A good interface between V, n^+ and p^+Si of a square and Va family is formed, and the reason for the difference between V, n ^+ and p ^+ Si is clear. (2)High concentration CVD technology development, high concentration CVD technology <21>development (3)The development of high-density and high-quality aluminum alloy technology, the formation of polar films with alignment, and the development of high-density and high-quality aluminum alloys in the field of semiconductor technology have been realized. (4)Interface sharpness and surface segregation effect adjustment, Si/Ge system and Ge segregation suppression (II)(5) Zn/Sn double-layer dispersion on GaAs substrate is discussed in detail. (III)The theoretical solution is: (7) the structure of the dust has a metal or semiconductor structure, and the interface has a structure that determines the structure of the dust. The matrix method is used to formulate the magnetic field resistance effect of the metal superlattice.

项目成果

S.Takehiro: "Sputtering of Aluminum Film Using Microwave Plasma with High Magnetic Field" Extended Abstracts of 1991 International Conference of SSDM. 129-131 (1991)

S.Takehiro：“使用高磁场微波等离子体溅射铝膜”1991年SSDM国际会议的扩展摘要。

Hiroyuki Araki: "Photoluminescence in ZnSe:Te Prepared by Solution Growth" Jpn.J.Appl.Phys.30. 1919-1923 (1991)

Hiroyuki Araki：“溶液生长制备的 ZnSe:Te 中的光致发光”Jpn.J.Appl.Phys.30。

K.Fujita: "Involvement of the topmost Ge Layer in the Ge surface seregation during Si/Ge heterostructure formation" Appl.Phys.Lett.59. 2240-2241 (1991)

K.Fujita：“Si/Ge 异质结构形成过程中最顶层 Ge 层参与 Ge 表面偏析”Appl.Phys.Lett.59。

T.Usagawa: "Extremely low non-alloyed specific contact resistance Ρ c(10^<-8>Ωcm^2) to metalorganic molecular beam epitaxial grown super heavily C-doped (10^<21>cm^<-3>) P^<++>GaAs" J.Appl.Phys.69. 8227-8232 (1991)

T.Usakawa：“极低的非合金比接触电阻 P c(10^<-8>Ωcm^2) 到金属有机分子束外延生长的超重 C 掺杂 (10^<21>cm^<-3>) P^<++>GaAs”J.Appl.Phys.69.8227-8232 (1991)

J.Inoue: "Transport Properties in Magnetic Superlattices" J.Phys.Soc.Jpn.61. (1992)

J.Inoue：“磁超晶格中的传输特性”J.Phys.Soc.Jpn.61。