1999 Fiscal Year Annual Research Report
高純度^<28>Siエピタキシャル層を用いたシリコン自己拡散の研究
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10305030
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| Research Institution | Keio University |
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Principal Investigator |
松本 智 慶應義塾大学, 理工学部, 教授 (00101999)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
伊藤 公平 慶應義塾大学, 理工学部, 専任講師 (30276414)
桑野 博 慶應義塾大学, 理工学部, 教授 (10051525)
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| Keywords | シリコン / 自己拡散 / 高純度同位元素 / 点欠陥 / 空格子点 / 格子間原子 / フェルミ準位効果 / プロセスモデリング |
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| Research Abstract |
本研究は、ウラン同位体濃縮技術を利用して入手可能となった高純度シリコン同位元素ガス(^<30>SiH_4)を用いて、シリコンの自己拡散を調べることを目的としている。具体的には、標準Si基板上に^<30>SiH_4をソースとして^<30>Siをエピタキシャル成長させ、この試料を各種条件のもとで熱処理する。標準Si中における^<30>Siの分布をモニターすることにより自己拡散機構を明らかにすることである。実際の高純度の^<30>SiH_4ガスが大気圧充填下で供給されているため、ガスソースMBE装置を高圧ガスソース用から大気圧ガス用に改造した。したがって、本年度は大気圧充填された標準SiH_4ガスを用いたSiエピタキシャル成長を検討し、高純度^<30>SiH_4ガスによるエピタキシャル成長のデータベースを確立することを目的とした。
高純度(^<30>SiH_4)ガス(ロシア・クルチャコフ研究所から購入)の組成分析をガスクロマト法により行った。その結果、^<30>SiH_4が96.7%、^<28>SiH_4が3.3%、その他C_2H_6、CO_2がそれぞれ1000ppm、50ppmであった。大気圧充填された標準SiH_4、ガスを用いて基板温度、ガス流量などをパラメータとしてSi(100)基板上にエピタキシャル成長を行った。結晶性の評価は、RHEEDにより成長中その場観察により、成長後の表面モフォロジーをタッピングモード原子力間顕微鏡(AFM)により評価した。結晶性、表面モフォロジーともに良質なエピタキシャル成長を達成し、^<30>SiH_4ガスを用いるための基礎データを確立することができた。
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[Publications] T.Akane: "Characterization of gas-source molecular beam opitaxial growth of strain-compen sated Si_<1-x-y>GexCy/Si(001)heterostructure"Journal of Crystal Growth. 203. 80-86 (1999)
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[Publications] T.Tsubo: "Phosphorus diffusion from doped poly Si through alta thir SiO_2 films into Si substrates"Proc.of the 5th Int' Sympo.on Process Physics and Modeling in Semiconductor Technology. 99-2. 116-122 (1999)
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[Publications] K.Saitou: "Effect of Si_3 N_4 film on TED,Loss and Activation of P in CZ-Si"Abstract of the 1999 Joint Int' Meeting of the Electrochemical society. 1291 (1999)
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[Publications] M.Tajima: "Anomalous Photoluminescence in SOI wafers and its application to wafer characterization"Abstract of 8th Int.Conf.on Defect-Recognition,Imaging and Physics in Semiconductors. 90 (1999)
