課題別成果報告 -詳細-

シリサイドゲート(NiSi)/SiO₂界面近傍の化学結合状態および実効仕事関数評価
村上秀樹、吉永博路、東 大介、大田晃生、宗高勇気、東清一郎、青山敬幸、保坂公彦、芝原健太郎、宮崎誠

　不純物(Sb、As 、P およびB)添加したNi-silicide を熱酸化シリコン酸化膜（SiO₂）上に形成し、Si 基 板を化学溶液エッチングにより除去して、絶縁膜側からNi-silicide/SiO₂ 界面のシリサイド構造をラマン 散乱分光で評価すると共に界面化学結合状態および実効仕事関数をX 線光電子分光法により評価した。 Ni-silicide 表面側のラマン散乱分光測定では、モノシリサイド相のみならず、Ni リッチ相やSi リッチ相 も検出された。これに対して、Ni-silicide/SiO₂ 界面からの観測では、主にモノシリサイド相が観測され、 僅かながらSi リッチ相が認められるものの、Ni リッチ相は観測されなかった。XPS 分析の結果からも、 界面極近傍で、顕著にSi リッチ組成となっていることを確認した。また、Ni-silicide/SiO₂ 界面近傍にパ イルアップしたP, Sb，As では、酸化成分は検知されず、一方B では、界面でのパイルアップは認めら れないが、僅かながら酸化成分が観測された。P およびSb 添加Ni-silicide で観測された界面の実効仕事 関数変化は、不純物未添加の場合と類似のNi 組成依存性を示すことから、界面のNi 組成変化が主要因 であることが示唆された。一方、B 添加Ni-silicide ではNi 組成減少に伴う仕事関数の低下が顕著に抑制 されていることが明らかになった。