IV族半導体薄膜へのタングステンのデルタド-ピング

钨在 IV 族半导体薄膜中的 Delta 掺杂

• 批准号: 09875003
• 负责人: 室田 淳一
• 金额: $ 1.54万
• 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: 1997
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 1997 至 无数据
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-09875003/
• 关键词: IV族半導体; タングステン; 原子層成長; ド-ピング; SiH_4; WF_6; 水素終端

本研究では、高清浄減圧CVD法をはじめとする高性能プロセス技術を駆使してSiやGe等のIV族半導体中に金属W元素を極薄層形成することを目的とし、Si表面及び比較のためのW表面上の水素終端状態を制御し、その上にWF_6とSiH_4を交互導入することにより、Si上へのW極薄層の低温選択成長の反応機構についてRHEED、XPS、FTIR/RAS等の評価法を用いて実験的に明らかにした。まず、SiやGe表面の水素終端状態が、フッ酸処理時のフッ酸濃度、水洗時間等の処理条件、並びに高清浄雰囲気中熱処理時の温度、ガス種、冷却時間等のプロセス条件によりどう変化するか、その関係を明らかにした。これをもとに水素終端状態を制御したSi表面へのWF_6の吸着を調べ、Si表面水素、特にダイハイドライドがWF_6の吸着を抑制していることを明らかにした。また、WF_6-SiH_4反応ガス系での吸着・反応過程に関してガス交互導入法により調べ、まずWF_6により表面にWF_xが吸着し、つぎにSiH_4がその吸着WF_xに吸着すると考えられること、その際FはとSiH_yF_Z側に移動している可能性があること、さらにWFはSiH_yF_Zを脱離させる形で反応し、次のSiH_4の吸着点となると考えられることを順次明らかにしてきた。これらにより、Si表面に10^<15>cm^<-2>オーダのW原子を吸着させることができるようになり、半導体上に配置した原子オーダの金属元素の研究の路が拓かれた。

In this paper, we study the high performance CVD technology for the formation of metal W thin layers in group IV semiconductors such as Si and Ge, and the control of the terminal state of water on Si and W surfaces, the interaction between WF_6 and SiH_4, and the reaction mechanism for the selective growth of W thin layers on Si at low temperatures. FTIR/RAS and other evaluation methods are used to evaluate the effectiveness of the system. The relationship between the terminal state of water element on the Si/Ge surface, the treatment conditions such as acid concentration and washing time during acid treatment, and the temperature, temperature and cooling time during heat treatment in high-definition atmosphere is clearly described. The adsorption of WF_6 on Si surface is controlled by the terminal state of water element. The adsorption of WF_6 on Si surface is controlled by the terminal state of water element. WF_6-SiH_4 adsorption and desorption processes in the WF_6-SiH_4 reaction system are related to the interaction between WF_6 and SiH_4. The adsorption and desorption processes of WF_x in the WF_6-SiH_4 reaction system are discussed in detail. SiH_4 and SiH_4 are the same. The <15><-2>study of W atoms on Si surface was carried out.

项目成果

Y.Yamamoto, et al: "Surface Reaction of Alternately Supplied WF_6 and SiH_4 Gases" Surf.Sci.(印刷中). (1998)

Y.Yamamoto 等人：“交替供应 WF_6 和 SiH_4 气体的表面反应”Surf.Sci.（出版中）。

M.Sakuraba, et al: "H-Termination of Ge(100) and Si(100) by Diluted HF Dipping and by Annealing in H_2" 5th Int.Symp.Cleaning Technology in Semicond,Derice Manufacturing. PV97-35(印刷中). (1997)

M.Sakuraba 等人：“通过稀释 HF 浸渍和 H_2 退火实现 Ge(100) 和 Si(100) 的 H 终止”第五届 Int.Symp. 半导体清洁技术，Derice Manufacturing。印刷））（1997）。