3次元アトムプローブ解析事例集 19-051(1) 7 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。 シリサイド/Si基板界面の濃度プロファイル 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。 NiSi/Si接合の低抵抗化の解析 Low Interface Resistance in NiSi/Si Junctions シリサイド界面におけるPt(黄色)・As(紫色)の3DAP像 100nm 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。 ※T. Sonehara et al. IEEE Trans. Electron Devices , vol. 58, no. 11, pp.3778 - 3786, Nov. 2011 プロキシグラムの概念図 シリサイド/Si基板界面からのプロキシグラム Si基板 NiSi Si Si N i N i As As 1.0 0.8 0.6 0.4 0.2 0.0 100 80 60 40 20 0 -6 -4 -2 0 2 4 6 Concentration(As) (atomic％) Concentration (Si,Ni) (atomic％) Distance from interface (nm) プロキシグラム 使用 未使用 Si Si Ni Ni As As Si Ni Pt As 深さ方向濃度プロファイル 2.5 2.0 1.5 1.0 0.5 0.0 Concentration (As) (atomic％) 100 80 60 40 20 0 Concentration (Si,Ni,Pt) (atomic％) 0 10 20 30 50 60 Distance (nm) 40 Si基板 S N i i A P s t 試料全体の3DAP像 自然酸化膜 シリサイド Si基板 灰：Si 緑：Ni 青：O 赤：As 黄：Pt NiSi Ni As偏析
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