ナノメータLSI用離散的拡散シミュレーション技術の研究

点击翻译按钮获取中文摘要

次世代超LSI用の半導体基板である絶縁体上Si(SOI)における不純物拡散の理論モデル構築に必要な基礎データを集めるため、まず不純物分布の測定手法を検討し、次いでPおよびBの拡散実験を行い既存シミュレータの計算結果と比較した。測定手法として、拡がり抵抗(SR)測定と二次イオン質量分析法を取り上げた。このうちSR測定は簡便かつ高速な測定手法であり、実用上きわめて重要だが、10^<20>cm^3以上の高濃度領域とSOI酸化膜界面付近において精度が落ちることが本研究で明らかになった。また界面付近については、酸化膜中の電荷を考慮した理論計算に基づき補正できることも実証した。拡散実験においては、SOI中でP、Bとも拡散がバルクSiに比べ遅くなることを明らかにした。これは、定性的には、酸化膜界面が格子間Siに対する吸い込み口となり、格子間Siの媒介する拡散を抑制するためである。既存のシミュレーターにて不純物分布を計算したが、特にPの場合において実測値と食い違いが見られた。このことは、従来受け入れられてきた拡散のモデル及び物理的なパラメータの値を再検討する必要があることを示唆している。以上の成果は、SOI用の微視的拡散モデル構築の基礎となるものであり、今後それに基づいてプログラム化を進める。