超平滑界面の耐熱性シリサイド薄膜を用いたメタルソース・ドレインMOSFETの研究

超光滑界面耐热硅化物薄膜金属源漏MOSFET的研究

• 批准号: 20035013
• 负责人: 大毛利 健治
• 金额: $ 3.33万
• 依托单位: Waseda 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: 2008
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2008 至 2009
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-20035013/
• 关键词: MOSFET; 極浅接合; メタル・ソース・ドレイン; Niシリサイド; ショットキー障壁

本研究の目的は、MOSFET構造のエクステンションにシリサイド材料を適用し、ソース・ドレイン間抵抗の低減とソース領域でのキャリア数増加によりMOSFETの駆動力を向上させることにある。Niシリサイドは耐熱性に乏しく、熱処理による界面の荒れが浅接合の形成を阻害し、さらに、ナノワイヤトランジスタ等の立体構造にした場合に、シリサイド反応を以下に制御するかは未解決である。我々は、異種元素を添加したNiシリサイドを形成することにより、Niシリサイドをエクステンションに用いたMOSFETの作製を検討した。これまでは初期Niの膜厚が6nm程度の場合において耐熱性が検討されてきた。NiSi2を形成した場合、膜厚は3.6倍になるためその接合厚さは21.6nmとなる。ITRSにより2012年にエクステンションとして求められる膜厚は、4.5nmである。そこで、Ni膜厚を更に薄くした場合のシート抵抗を調べた結果、500℃を境に特性が異なり、低温領域では、シート抵抗は薄い方が高く、モノシリサイド膜厚に依存する。一方、高温領域では、Niが厚い場合は、凝集による抵抗の増加が見られたのに対して、Ni膜厚2nmの場合、抵抗の増加が顕著ではない。この実験結果は、膜厚が2nmの場合、格子不整合によるストレスを膜に内包できうることを示唆している。Ni膜厚2nmにおいて膜の積層構造を変えて調べた結果、高温熱処理後において膜の構造によらずに平坦であることが判った。しかしながら、上記の積層膜をMOSFETのエクステンションに用いた場合、イオン注入プロセス時に、膜の構造緩和すなわち凝集を促進してしまうことが示唆された。これにより、サイドウォールで保護されているエクステンション領域に置いても、平滑な界面を保持することが困難であり、接合リーク電流の増加をもたらしたものと考える。

The purpose of this study is to increase the power of MOSFET by improving the application of MOSFET materials and reducing the resistance between MOSFET structures. The heat resistance of Ni alloy is insufficient, and the formation of shallow joint is hindered by the heat treatment. In the case of three-dimensional structure such as Ni alloy, the heat treatment is insufficient. I want to add a different element to the MOSFET. In this case, when the initial Ni film thickness is about 6nm, the heat resistance of the film is discussed. When NiSi2 is formed, the film thickness is 3.6 times as thick as the bonding thickness is 21.6 nm. ITRS 2012 - 2013 film thickness: 4.5 nm In this case, the Ni film thickness is thinner, the resistance is adjusted, and the characteristics at 500℃ are different. In the low temperature field, the resistance is thinner, and the resistance is higher. For example, in the case of high temperature, Ni film thickness, aggregation, resistance increase, Ni film thickness of 2 nm, resistance increase. The results show that when the film thickness is 2 nm, the lattice unconformity is not uniform. Ni film thickness 2 nm, the structure of the film after high temperature heat treatment In the case of MOSFET application, the structure of the multilayer film is relaxed and aggregation is promoted. For example, if you want to increase the power of the battery, you can use the battery to increase the power of the battery.

项目成果

Fabrication of Gatearound Si Nanowire Transistors for Characterizing Carrier Transport

用于表征载流子传输的栅绕硅纳米线晶体管的制造

• 发表时间: 2009
• 作者: Kenji Ohmori;S. Sato;H. Kamimura;H. Iwai. K. Yamada;et.al.
• 通讯作者: et.al.

High-Performance Si Nanowire FET with a Semi Gate-Around Structure Suitable for Integration

适合集成的半环栅结构高性能硅纳米线 FET

• 发表时间: 2009
• 作者: S.Sato;K.Kaushima;K.Ohmori;K.Yamada;N.Iwai;et al.
• 通讯作者: et al.

Siナノワイヤのシリサイドの形成方法

硅纳米线硅化物的形成方法

• 发表时间: 2010

Siナノワイヤトランジスタの作製プロセスと電気特性の断面形状依存性

硅纳米线晶体管的制造工艺和电性能的截面形状依赖性

• 发表时间: 2010
• 作者: 佐藤創志、新井英朗、角嶋邦之、大毛利健治、山田啓作、岩井洋;他
• 通讯作者: 他

四端子測定TEGを用いたSiナノワイヤトランジスタのチャネル内電位測定

使用四端测量 TEG 测量硅纳米线晶体管的沟道电位

• 发表时间: 2009
• 作者: 佐藤創志;上村英之;角嶋邦之;大毛利健治;山田啓作;岩井洋;他
• 通讯作者: 他