1998 Fiscal Year Annual Research Report
| Project/Area Number |
09555098
|
|---|
| Research Institution | Nagoya University |
|---|
Principal Investigator |
財満 鎮明 名古屋大学, 先端技術共同研究センター, 教授 (70158947)
|
|---|
| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
池田 浩也 名古屋大学, 工学研究科, 助手 (00262882)
安田 幸夫 名古屋大学, 工学研究科, 教授 (60126951)
|
|---|
| Keywords | Si / SiO_2界面 / シリコン初期酸化過程 / 高分解能エネルギー損失分充法 / 構造緩和過程 / 表面吸着水素 |
|---|
| Research Abstract |
極薄ゲート絶縁膜の形成過程とそのネットワーク構造に関して、本年度はシリコン酸化膜の局所構造に着目して、Si-O-Si結合の振動状態を高分解能電子エネルギー損失分光法(HREELS)を用いて調べることにより、その構造緩和過程を明らかにした。
本年度に得られた主な結果は以下の通りである。
(1) 水素終端表面においては、表面に存在するSi-H結合が、Si-O-Si結合の結合角に変化を与え、構造緩和が上り促進されることが分かった。
(2) 酸化膜表面上に存在するSi-H結合は、Si原子の二つのバックボンドが酸化されることで安定化することが明らかとなった。すなわち、酸化膜上および酸化膜内のSi-H結合は、Si表面上に比較して結合エネルギニが大きくなっており、700℃以上の高温まで安定に存在する。
(3) p^+-Si(100)基板の酸化において、不純物濃度がSiO2膜の構造緩和に影響を与えることが明らかとなった。すなわち、B原子の存在は構造緩和を促進する。この効果は、Si-O-Si結合のSi原子をB原子が置き換えたことによる構造的な影響ではなく、電子的な効果と考えられる。
(4) 原子的に平坦な酸化膜を形成するためには、酸素原子によるエッチングの効果を抑える必要があることが明らかとなった。具体的には、室温でSi(100)基板に1原子層程度の酸素原子を吸着させた後に高温で酸化を行うことにより、0.07nm以下のラフネスを持つ酸化膜を形成できる。
|
-
[Publications] Y.Nakagawa: "Local bonding structure of SiO_2 films on H-terminated Si (100) studied by using high-resclution electron energy loss spectroscopy." APpl.Surf.Sci.130-132. 192-196 (1998)
-
[Publications] K.Sakata: "Qnantum chemical study of the oxidation sites in hydrogen -and water- terminated Si dimers." Jpn.J.Appl.Phys.37. 4962-4973 (1998)
-
[Publications] 財満鎮明: "シリコン酸化膜の局所構造緩和過程の研究" 真空. 42. 25-30 (1999)
