Ni germanosilicidation에 따른 Ge accumulation영역의 형성에 관한 연구 = (A) Study on the formation of Ge-accumulation regions during Ni germanosilicidation

국문 초록 (Abstract)

반도체 산업에서는 MOSFETs의 소형화, 고집적화에 대한 연구가 계속해서 진행되어 왔다. 그러나 크기가 작아진 MOSFETs에서 velocity saturation, short channet effect, high leakage current, dielectric breakdown등의 문제점들이 나타면서 미세화에 한계가 보이고 있다. 따라서 이를 극복하고 MOSFETs의 특성을 향상시키기 위해 많은 부분에서 연구가 진행되고 있다. 그 중에서도 이번 연구에서는 channel strain engineering과 contact material에 관하여 연구를 진행 하였다.
본 연구에서는 source/drain 지역에 SiGe를 증착하여 channel에 strained-Si을 형성시켜 특성을 향상 시킬 때, SiGe에 Ni를 증착하여 열처리 조건에 따라 형성된 Ni germanosilicide, Ni silicide의 미세구조와 이에 따른 여러 가지 특성에 대한 연구를 진행하였다. TEM 분석과 EDS 분석을 통하여 열처리에 따라서 Ni germanosilicide와 Ni silicide가 형성되는 것을 확인하였고, Ni silicide가 형성이 되면서 Ge원자가 outdiffusion되어 accumulation되면서 Ge-rich layer와 pocket을 형성하는 것을 확인하고 이에 대한 mechanism을 알아보았다. 또한 Ge의 농도가 많아지면 Ge의 outdiffusion이 많이 이루어지면서 계면의 morphology가 더 rough해 지는 것을 확인 할 수 있었다.

목차 (Table of Contents)

• 제 1 장 서 론 1
• 1. 연구 배경 1
• 2. 이론적 배경 4
• 가. Strained-Si 4
• 나. Silicide 7
• 3. 실험 배경 9
• 제 2 장 실험 및 측정방법 14
• 1. 시편 제작 14
• 가. 시편세정 및 박막증착 14
• 나. Germanosilicide 형성 17
• 2. 시편 분석 18
• 가. 미세구조 분석 18
• 나. 조성 분석 20
• 다. 전기적 특성분석 21
• 제 3 장 결과 및 고찰 22
• 1. 미세구조 분석 22
• 2. 조성 분석 33
• 3. 전기적 특성 분석 36
• 4. Mechanism 분석 38
• 제 4 장 결론 41