完全自己整合メタライゼーションMOSFETにおけるバリア層の自己整合形成
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概要
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N_2プラズマ処理により形成した自己整合バリア層の結晶学的構造とコンタクト抵抗の評価を行った。サブミクロンMOSFETの動作速度を高速化するためにMOSFETのGate(G), Source(S)/Drain(D)部の寄生抵抗を低減する必要がある。我々はG, S/D上にCVD-AI/バリア層/TiSi_2構造を自己整合的に形成することで寄生抵抗を低減する完全自己整合メタライゼーション(Fully Self-Aligned Metalization, FSAM)MOSFETを提案している。^1)その構造中のTiSi_2上のバリア層の形成法として、N_2プラズマによる窒化処理を検討してきた。これまでに、N_2プラズマ処理によりTiSi_2の表面が窒化する、TiSi_2上の窒化層上に真空一貫でAlの選択堆積が可能である^2)、バリア層は主にTi-Si-Nの3元系である^3)ことを確認してきた。今回、バリア層は10-nmのamorphous構造であり、バリア層の有無に関係なく全体FSAM構造のコンタクト抵抗は約10^-7Ωcm^2台であることを確認した。これは、AlとTiSi_2間のバリア層がFSAM-MOSFETのデバイス特性劣化を起こさないといえる。以上の結果からN_2プラズマ処理は選択Al-CVD技術を用いる完全自己整合メタライゼーションMOSFET実現に向けた優れたバリア形成法であるといえる。
- 社団法人電子情報通信学会の論文
- 1998-08-21
著者
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