NiとGe積層薄膜によって形成したNiGe膜のシート抵抗と熱処理温度の関係 Dependence between Sheet Resistance and Annealing Temperature of Ni Germanide Formed by Multi-Layered Ni and Ge Films M. Motoki1, K. Kakushima2, Y. Kataoka2, A. Nishiyama2, N. Sugii2, H. Wakabayashi2, K. Tsutsui2, K. Natori1, H. Iwai1 1 Frontier Research Center, Tokyo Institute of Technology 2 Department of Electronics and Applied Physics, Tokyo Institute of Technology [email protected] Introduction NiSi2 Ni silicide 3D + Schottky S/D構造 Ni Si Fin Metal Metal Metal Conc. Encroachment of Ni atoms Metal 界面で反応しない 表面・界面での ラフネスの低減 耐熱性がある Ni silicide growth Gate Metal Ge基板を使用した際に NiSi2 Si Fin 急峻かつ極浅接合を形成可能 短チャネル効果抑制[1] (b) Si BOX BOX という条件を満たす 金属としてNiGeに注目 Si Fin Lphy = Leff Si Fin Gate 500nm Ni silicide No encroachment Ni 500nm Fins width：30nm 500oC Ni/Si stack NiSi2と比較してNiGeの 界面の状態を確認する Fins width：30nm 500oC y position 界面反応の制御が困難 Gate 3D-FETs with Schottky S/D NiSi2を形成することで Si Finへの侵入を抑制 Results NiSi2/n-Ge界面のEDX分析 NiSi2/n-GeTEM断面図 NiSi2/n-Ge C Ge Si 300 500oC NiSi2 Counts 250 200 10nm Ni 150 Ge Ni O 100 Ge sub. P Ar 50 Ni 0 0 NiSi2/Ge界面で コントラストが生じた Annealing 凝集による凹凸が発生 界面が反応してSiO2が 形成された NiGe/n-Ge NiGe 10nm Ge sub. 20 Annealing NiGe層の中間に コントラストが見られる 界面での反応は見られない 滑らかな界面が得られた Conclusions 6 8 10 界面にコントラストは見られるが 低い界面ラフネスを得た NiGe/n-Ge界面のXRD分析 (111) 4 Energy (keV) NiGe/n-GeTEM断面図 400oC 2 SiとGeが界面で反応している SiとGeが相互に拡散し NiGeが形成された Intensity (a.u.) n 本研究の目的 Ni 課題[2] MOSFET微細化⇒短チャネル効果増大 NiGe/n-Geのシート抵抗測定 RTA: 400oC, 1min in N2 (121) (320) 30 40 70 50 60 2θ χ (deg) 80 NiGeの各面方位の ピークが現れている 90 100 NiGe形成では200oC～ 275oCで中間層が見られ る 300oC～500oC付近まで 安定して低いシート抵抗値 界面での反応は見られない 滑らかな界面が得られた NiSi2/n-Geに対してNiGe/n-Geは界面での反応がないことを確認した [1]J. M. Larson et al., T-ED, 53, 1048 (2006) NiGe/n-Geで滑らかな界面が得られた [2]M. Koyama, Master Thesis, Tokyo Tech., 2011.
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