IV族半導体極微細構造形成プロセスに関する研究

IV族半导体超微结构形成工艺研究

• 批准号: 09233207
• 负责人: 室田 淳一
• 金额: $ 1.79万
• 依托单位: Tohoku 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: 1996
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 1996 至 无数据
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-09233207/
• 关键词: IV族半導体; 極微細デバイス; 原子層成長; 原子層エッチング; 一原子層熱窒化; ラングミュア吸着; 表面水素終端; W低温選択成長

本研究では、原子層成長・エッチング法をはじめとするラングミュア吸着・反応の制御プロセス技術を駆使して、IV族半導体極微細デバイスの製作プロセス技術を確立し、それによりSi系デバイスの微細化限界を実験的に追求し、新しい原理に基づくSiデバイス創生の指針を得ることを目的としている。本年度は、3年計画の第2年度として、前年度の改造整備を進めた原子制御プロセス装置の各種プロセス条件出しと安定化を進めると同時に、Si-Ge-C-N系の原子層成長、表面処理、並びに原子層エッチングを進め、また、SiGe低温選択エピタキシャル成長における高濃度ド-ピングとその極微細デバイスへの応用の研究を中心に行った。原子層成長や表面処理の研究では、フッ酸処理やpreheat法によりSi及びGe表面の水素終端を制御してSiH_4、GeH_4等の単分子吸着層の形成を図った。また、NH_3による400℃での一原子層熱窒化過程が、Si表面にNH_3のLangmuir型吸着脱離平衡層が形成されその層からの反応としてよく記述されること、CH_4による500〜600℃でのSi表面一原子層炭化過程が、Si表面に入射するCH_4分子数に比例したLangmuir型吸着・反応でよく記述されることを明らかにした。また、原子層エッチングの研究では、塩素の吸着と低エネルギーAr^+イオン照射を交互に行うことにより、SiやGeに引き続いてSiGeの自己制限型原子層エッチングが可能であることを実証し、Si窒化膜の役割分担型原子層エッチングの可能性を見い出した。極微細デバイス製作プロセスの研究では、MOSFETの極浅ソース・ドレイン層形成のためのSiGe混晶選択エピタキシャル成長層への高濃度不純物ド-ピング過程について定式化を行った。

This study で は, atomic layer growth エ ッ チ ン グ method を は じ め と す る ラ ン グ ミ ュ ア sorption, anti 応 の suppression プ ロ セ ス technology を 駆 make し て, IV semiconductor extremely subtle デ バ イ ス の making プ ロ セ ス し を established technology, そ れ に よ り Si system デ バ イ ス の ultra-micronization model.the limit を be 験 に pursue し, new し い principle に base づ く Si デ バ イ ス The creation of the <s:1> pointer を results in る る とを とを purpose と と て る る る る る. は this year 2, 3 years plan の annual と し て gearing up, before the annual の reconstruction を into め た atomic suppression プ ロ セ ス device の various プ ロ セ ス conditions out し と stabilization を into め る と に at the same time, the Si - Ge - C - N is の atomic layer growth, surface 処 principle, and び に atomic layer エ ッ チ ン グ を め, ま た, SiGe cryogenic sentaku エ ピ タ キ シ ャ ル into Long に お け る high-concentration ド - ピ ン グ と そ の extremely subtle デ バ イ ス へ の 応 with を の research center line に っ た. Atomic layer growth や surface 処 の study で は, フ ッ acid 処 Richard や preheat method に よ り Si and び Ge surface water system of grain terminal を royal の し て SiH_4 and GeH_4 の 単 の molecule sorption layer formed を 図 っ た. ま た, NH_3 に よ る 400 ℃ で の one atomic layer during hot smothering が, Si surface of に NH_3 の が type Langmuir sorption from balance layer formed さ れ そ の layer か ら の anti 応 と し て よ く account さ れ る こ と, CH_4 に よ る 500 ~ 600 ℃ で の が Si one atomic layer surface coking process, Si surface に incident す る C The number of H_4 molecules に proportion たLangmuir type adsorption · anti応 でよく description される に とを Ming ら に た た ま た, atomic layer エ ッ チ ン グ の research で は, salt の sorption と low エ ネ ル ギ ー Ar ^ + イ オ ン irradiation を interaction line に う こ と に よ り, Si や Ge に き 続 い て SiGe の their limitations type atomic layer エ ッ チ ン グ が may で あ る こ と を be し, Si smothering cut type share atomic layer film の service エ ッ チ ン グ の を likely see い し Youdaoplaceholder0. Very small デ バ イ ス making プ ロ セ ス の research で は, MOSFET の extremely shallow ソ ー ス · ド レ イ ン formation の た め の SiGe mixed crystal sentaku エ ピ タ キ シ ャ ル growth layer へ の high concentration of impurity content ド - ピ ン グ process に つ い て demean を line っ た.

项目成果

J.Murota, et al: "Heavy Poping Characteristics of P and B in Si_<l-X> Gex Epitaxial Films" E-MRS Spring Meeting. (印刷中). (1998)

J.Murota 等人：“Si_<1-X>Gex 外延薄膜中 P 和 B 的重爆特性”E-MRS 春季会议（1998 年出版）。

T.Matsuura, et al: "Atomic-Layer Etchig Control of Si and Ge Using an Ultraclean ECR Plasma" National Symp.Am.Vac.Soc.44. 176 (1997)

T.Matsuura 等人：“使用超洁净 ECR 等离子体对 Si 和 Ge 进行原子层蚀刻控制”National Symp.Am.Vac.Soc.44。

A.Moriya, et al: "Low-Temperature Epitaxial Growth of In-Situ Heavily B-Doped Sil-x Gex Films Using Ultraclean LPCVD" MRS Spring Meeting. (印刷中). (1998)

A.Moriya 等人：“使用超洁净 LPCVD 进行原位重 B 掺杂 Sil-x Gex 薄膜的低温外延生长”MRS 春季会议（1998 年）。

Y.Honda, et al: "Atomic-Order Layer Role-Share Etchig of Silicon Nitride Using an ECR Plasma" Plasma Processing XII. (印刷中). (1998)

Y.Honda 等人：“使用 ECR 等离子体进行氮化硅的原子顺序层角色共享蚀刻”等离子体处理 XII（出版中）。

J.Murota, et al: "Fabrication of 0.1μm MOSFET With Snppr Self-Aligned Ultrashallow Junction Electrodes Using Selective Sirx Gex CVD" SDERC 27. 27. 376-379 (1997)

J.Murota 等人：“使用选择性 Sirx Gex CVD 使用 Snppr 自对准超浅结电极制造 0.1μm MOSFET”SDERC 27. 27. 376-379 (1997)