シリコン表面のウルトラクリーン洗浄・昇温過程における反応機構光制御の研究

2002 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 13555007
• Research Institution: Osaka University
• Principal Investigator: 森田 瑞穂 大阪大学, 大学院・工学研究科, 教授 (50157905)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 有馬 健太 大阪大学, 大学院・工学研究科, 助手 (10324807)
• Keywords: シリコン表面反応制御 / ウルトラクリーン洗浄 / 光照射効果

Research Abstract

半導体生産の性能および信頼性を向上させるために、酸素フリー水あるいは水分フリー酸素とシリコン表面との反応への光照射効果を明らかにし、さらにこれらの条件下での水あるいは酸素の機能を新たに見いだして、科学的半導体生産システムとして具現化する基礎を築く目的に対して、不活性ガス中でのシリコンウェハの赤外光照射加熱により昇温したウェハ表面にMOSダイオードを作製し、電気的特性を測定することにより、極めて薄いシリコン酸化膜の絶縁特性のシリコンウェハ昇温速度依存性を明らかにしている。超清浄薄膜形成装置に超高純度窒素ガスを導入し、水素終端表面シリコンウェハを赤外光照射加熱により昇温した後、超高純度酸素ガス中で熱酸化により極めて薄いシリコン酸化膜を形成して作製したM0Sダイオードの電流-電圧特性において、シリコン酸化膜のトンネル電流、絶縁破壊電圧がシリコンウェハ昇温速度に依存することを明らかにし、昇温速度が速いと絶縁破壊が減少することを見いだしている。さらに、シリコンウェハの熱酸化により表面に極めて薄いシリコン酸化膜が形成されたウェハを大気中に放置した後、ウェハのオゾン超純水洗浄を行い、大気中放置で酸化膜表面に付着した有機物には洗浄により除去される有機物と除去されにくい有機物があることを明らかにしている。また、シリコンウェハに半導体レーザー光を照射して走査することにより、ウェハの面方位に依存せずにカッティング加工ができることを確認している。

Research Products

• [Publications] Minoru Aoki, Naoto Yoshii, Kenta Arima, Mizuho Morita: "Electrical Properties of SiC Films Formed on Si by Thermal Chemical Vapour Deposition Using Monomethylsilane"ABSTRACTS, Fourth International Symposium on Control of Semiconductor Interfaces. 4-8 (2002)
• [Publications] Naoto Yoshii, Satoru Morita, Akihito Shinozaki Minoru Aoki, Mizuho Morita: "Determination of Energy Barrier Heights of Ultra-thin Silicon Dioxide Films Using Different Metal Gates"ABSTRACTS, Fourth International Symposium on Control of Semiconductor Interfaces. LP3-LP5 (2002)
• [Publications] Akihito SHINOZAKI, Kenta ARIMA, Mizuho MORITA, Yasushi AZUMA, Isao KOJIMA: "The Influence of Organic Contamination on Ultrathin Silicon Dioxide Film Thickness Measured by Ellipsometry"Extended Abstracts of the 8th Workshop on FORMATION, CHARACTERIZATION AND RELIABILITY OF ULTRATHIN SILICON OXIDES. 233-236 (2003)
• [Publications] 森勇藏, 山内和人, 芳井熊安, 安武潔, 森田瑞穂, 片岡俊彦, 遠藤勝義, 青野正和, 桑原裕司, 広瀬喜久治, 後藤英和: "究極の物づくり-原子を操る-"大阪大学出版会. 87 (2002)