Untersuchung des Aktivierungs- und Diffusionsverhaltens von Bor in polykristallinen SiGe-Gate-Elektroden für MOS-Transistoren

MOS 晶体管多晶 SiGe 栅电极中硼的激活和扩散行为的研究

• 批准号: 5241976
• 负责人: Professor Dr. Ignaz Eisele
• 金额: --
• 依托单位: Institut für Physik
• 依托单位国家: 德国
• 项目类别: Research Grants
• 财政年份: 2000
• 资助国家: 德国
• 起止时间: 1999-12-31 至 2003-12-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://gepris.dfg.de/gepris/projekt/5241976?language=en
• 关键词: Untersuchung; des; Aktivierungs; und; Diffusionsverhaltens

Die weitere Verkleinerung von MOS-Transistoren zu Kanallängen im Sub-100 nm-Bereich erfodert die Entwicklung qualitativ hochwertiger Gate-Oxide mit Dicken kleiner 3nm. Diese Schichten werden bei der heutigen Prozeßfühung (thermische Aktivierung bei 800°C und höher) leicht von den Dotierstoffen der Polysilizium-Elektrode durchdiffundiert. Dies führt zu Problemen bei der Reproduzierbarkeit der Transistoreigenschaften, insbesondere der Einsatzspannung, und somit zu einer Verringerung der Langzeitstabilität des Bauelements. Dieser Effekt tritt besonders stark bei Bor dotiertem Gate auf.Im vorliegenden Projekt soll untersucht werden, ob durch die Verwendung einer polykristallinen SiGe-Gate-Elektrode eine Aktivierung der Dotierstoffe bei geringeren Temperaturen als im reinen Silizium möglich ist und damit das Diffusionsverhalten unterbunden werden kann.Dazu sollen mit Methoden der Molekularstrahlepitaxie geeignete polykristallinge SiGe-Schichten auf thermischen Oxiden abgeschieden werden. Die Herstellung unterschielicher Dotierprofile in diesen SiGe-Schichten erfolgt dabei in-situ durch Kövaporation des Dotierstoffes während der SiGe-Abscheidung.Das Aktivierungs- und Diffusionsverhalten bei verschiedenen Temperaturen soll vor allem für den Dotierstoff Bor untersucht werden.Parallel dazu soll untersucht werden, ob eine Übertragung der gefundenen Ergebnisse auf einen bisher üblichen Dotierprozeß, der Ionenimplantation, möglich ist.

在低于100 nm的情况下，MOS晶体管的其他性能测试结果表明，高质量的栅极氧化物具有3 nm的厚度。这种韦尔登在热处理过程中（800°C和更高温度下的热激活）由多晶硅电极的多晶材料制成。Dies führt zu Problemen bei der Reproduzierbarkeit der Transistoreigenschaften，insbesondere der Einsatzspannung，und somit zu einer Verringerung der Langzeitstabilität des Bauelements.这种效应在硼硅门上表现得尤为明显。在本项目中，通过使用一个多晶硅栅电极来激活硅栅材料，使硅栅材料的温度升高，从而降低硅栅材料的扩散。因此，本项目采用了多晶硅栅电极的方法来实现硅栅材料的热氧化。在硅锗-Schichten中，通过硅锗-Abscheidung的蒸发，原位形成了一个非线性的硅锗-Schichten轮廓。在硅锗-Abscheidung中，激活和扩散的温度取决于对硅锗-Schichten轮廓的韦尔登。平行测量也取决于韦尔登的测量，通过离子注入，可以获得更好的硅锗-Schichten轮廓。