3DAPによるNiSi/Si接合の低抵抗化の解析3DAP (APT) Analysis of Low Interface Resistance in NiSi/Si Junctions

トランジスタの微細化に伴い寄生抵抗の増加が問題になっています。中でもソース/ドレインのNiSi/Si界面における界面抵抗が占める割合は大きく、近年ではシリサイド中に不純物を添加して界面抵抗を下げる方法が提案されています。NiSi/Si界面における不純物分布について3DAP(3次元アトムプローブ)を用いて解析しました。

シリサイド/Si基板界面の不純物分布

シリサイド界面のPtの原子マップから、NiSi粒界での偏析と推定されるネットワーク状の分布が確認されました。また、Asは局所的に高濃度な部分があるなど不均一な分布が観測されます。

試料全体の3DAP像とシリサイド界面におけるPt(黄色)・As(紫色)の3DAP像

シリサイド/Si基板界面の濃度プロファイル

深さプロファイルから不純物のPtやAsはシリサイド表面とシリサイド/Si基板界面に高濃度に分布しています。
通常深さプロファイルでは界面のラフネスにより広がって検出されますが、プロキシグラム解析により、Asはシリサイド界面から±1nmの間に偏析していることが分かります。また、実際のAsのピーク濃度が分かります。

プロキシグラムの概念図
プロキシグラムの概念図
深さ方向濃度プロファイル
深さ方向濃度プロファイル
シリサイド/Si基板界面からのプロキシグラム
シリサイド/Si基板界面からのプロキシグラム
(深さ方向濃度プロファイルの赤枠部)

※T. Sonehara et al. IEEE Trans. Electron Devices, vol. 58, no. 11, pp.3778 - 3786, Nov. 2011

[ 更新日:2022/03/30 ]

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