| 研究課題/領域番号 |
10650021
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| 研究種目 |
基盤研究(C)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 研究分野 |
応用物性・結晶工学
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| 研究機関 | 神奈川工科大学 |
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研究代表者 |
荻田 陽一郎 神奈川工科大学, 工学部, 教授 (50016549)
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| 研究期間 (年度) |
1998 – 2000
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| 研究課題ステータス |
完了 (2000年度)
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| 配分額 *注記 |
3,000千円 (直接経費: 3,000千円)
2000年度: 500千円 (直接経費: 500千円)
1999年度: 900千円 (直接経費: 900千円)
1998年度: 1,600千円 (直接経費: 1,600千円)
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| キーワード | シリコンウェーハ / 表面層評価 / 非接触測定 / 表面層ダメージ / ミリ波 / 研磨ダメージ / イオン注入ダメージ / 表面電位 / 非接触測定評価 / ケルビンプローブ / 水素イオン注入ダメージ / 表面光起電力 / シリコンウェーハ表面層 / 光導電振幅 / キャリヤライフタイム / 光導電減衰 |
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| 研究概要 |
将来の高集積化ULSI用のMOSトランジスタの実現のためには、シリコンウェーハ表面層の結晶欠陥、汚染物質、研磨ダメージそして表面ラフネスなどを厳密に評価する必要がある。その手法として、極表面層ゆえに非接触・非破壊な測定評価法が要求される。
本研究はその極表面層を非接触・非破壊で測定評価する新たな方法の創出と従来提案してきた方法の確立を目的とした。その極表面層の測定評価方法として、新たな方法として、表面電位による方法、光導電の周波数応答法、電子ビームを用いたトモググラフィ法の創出の試み、また従来提案してきたUV/ミリ波PCD(Photoconductivity decay)法やPPCA(Pulse Photoconductivity Amplitude)法の確立も並行して行った。新しい方法での極表面層評価の妥当性を示すために、極表面層に僅かなダメージをもつ水素イオン注入試料、HFエッチング、プラズマエッチングなどのエッチング条件の異なりによるエッチングダメージ試料、鏡面研磨ダメージ試料を作製し、それらを従来法と新たな方法で測定しその結果を比較検討した。0.2μm深さにダメージをもつ水素イオン注入試料にたいして、UV/ミリ波PCD法、PPCA法、光導電周波数応答法の結果はドーズ量、エネルギー依存性とも同様な結果を示した。が、高ドーズイオン注入試料では、表面電位の結果のみが他と異なる挙動を示した。エッチング条件の違いによる表面層ダメージ度合いは、表面電位法、光導電周波数応答法、PPCA法、UV/ミリ波PCD法の測定結果は良く一致した。鏡面研磨ダメージ試料の表面電位法とPPCA法の結果は良く一致し,65g/cm2の研磨圧力で最小の研磨ダメージとなることが分かった。また、従来法のUV/ミリ波PCD法の最大感度条件を理論・実験的に見出した。さらに電子ビームによる表面層トモグラフィの可能性を理論計算的に詳細に検討し、その設計条件を明らかにし、その実現可能性を示した。
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