| 研究課題/領域番号 |
09233215
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| 研究種目 |
重点領域研究
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 研究機関 | 静岡大学 |
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研究代表者 |
田部 道晴 静岡大学, 電子工学研究所, 教授 (80262799)
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| 研究期間 (年度) |
1997
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| 研究課題ステータス |
完了 (1997年度)
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| 配分額 *注記 |
2,300千円 (直接経費: 2,300千円)
1997年度: 2,300千円 (直接経費: 2,300千円)
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| キーワード | シリコン量子ドット / シリコン窒化 / 光電子分光 / 原子間力顕微鏡 / シリコンピラ- |
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| 研究概要 |
Si高密度量子ドット形成に向けて、真空中でSi表面の熱窒化で形成したnmサイズのSiN核をマスクとした熱酸化を詳しく調べた。熱酸化は、その条件によって大きく次の2つに分類される。(a)真空中での低酸素分圧、高温化での酸化であり、Si表面で揮発性のSiOが生成されてSiのエッチングが進行する。(b)通常の電気炉における酸化であり、1気圧の酸素下でSi表面にはSiO_2膜が成長する。このうち(a)については、昨年度までの実験で、SiN核が十分な耐性をもち、SiNで覆われていないSi領域のエッチングによってSiピラ-が形成できることを明らかにした。平成9年度は主に単電子デバイス作製上重要となる(b)の通常の熱酸化条件でのSiN核の耐性を調べた。その結果、以下の事実が明らかになった。
1.この条件でもSiN核は熱酸化を抑制する働きがあり、SiN核で覆われていないSi領域のみ選択的に酸化膜が成長する。実際、酸化膜をHF水溶液で除去後、AFM観察したところ、高密度のピラ-が観察された。
2.しかし、ピラ-高さはSiN核の形成温度に強く依存している。すなわち、800℃以上の高温SiNは、理想的なマスク性をもつのに対して、それ以下では窒化温度の低下とともにピラ-高さは急激に減少し、不完全なマスク性を示している。
3.XPSによる評価から、この不完全なマスク性は、SiN核自体が次第に酸化され、SiNからSiONへと変質することにとって引き起こされることが判明した。すなわち、SiONに変化すると、その中を酸素が拡散して直下のSiを熱酸化し、これによってピラ-高さの減少を生じさせる。
以上の結果から、次のステップとしてSOI基板を用いて量子ドットを作製する際の指針が得られた。
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