• 研究課題をさがす
  • 研究者をさがす
  • KAKENの使い方
  1. 前のページに戻る

放射光による低温での極薄酸化・窒化膜形成の理論的実験的解明

研究課題

研究課題/領域番号 12750272
研究種目

奨励研究(A)

配分区分補助金
研究分野 電子・電気材料工学
研究機関大阪大学

研究代表者

金島 岳  大阪大学, 大学院・基礎工学研究科, 助手 (30283732)

研究期間 (年度) 2000 – 2002
研究課題ステータス 完了 (2001年度)
配分額 *注記
2,300千円 (直接経費: 2,300千円)
2001年度: 1,700千円 (直接経費: 1,700千円)
2000年度: 600千円 (直接経費: 600千円)
キーワード放射光 / 表面酸化 / 分子軌道計算 / 低温 / 軟X線 / アブレーション / 光誘起蒸発
研究概要

近年、半導体デバイスにおいては非常な集積化が進み、LSIを構成する素子は非常に微細なものとなっている。これらULSIデバイスにおいて、素子の信頼性に重要な位置を占めているFETのゲート絶縁膜は、0. 1μm世代では膜厚が2nm程度(シリコン酸化膜換算)と、原子十数層程度からなるものが必要となってきている。放射光を照射することで、原子レベルで平坦なSi表面が形成できることが報告され、また放射光軟X線励起CVDでは、真空紫外光源励起CVDにくらべ良質の薄膜が得られることが示されている。そこで、放射光からの強い軟X線により選択的な高励起状態を作り出し、絶縁膜・誘電体膜を作製した。
本研究では、放射光を用いSi表面の直接窒化・酸化を行った。窒素または酸素雰囲気中で軟X線アンジュレータからの放射光を直接Si基板へ照射した。光のエネルギ`は0.3、1.9kevとした。AESによる測定で窒素分圧が低いときは、表面に吸着するだけであるが、12Paまで分圧をあげることで表面にSiN結合が形成することを確認した。また基板温度を200℃まで下げても同様の反応が見られ、放射光により基板表面および雰囲気ガスを励起することで反応を促進できることが示された。さらに、他の電子材料への放射光照射を行い、反応性および薄膜作成の可能性について調べた。その結果、高輝度放射光をa-Si : Hへ照射することで、激しい反応が見られ、急激な水素の脱離、体積変化または結晶性の変化が引き起こされると考えられる。またCaF_2へ光照射を行ったところ、放射光誘起蒸発が起こることが分かり、この現象を利用した薄膜作製を行った。その結果、約10nm/分程度の製膜速度が得られ、XPSなどの測定よりCaF_2が形成されたと考えられる。

報告書

(2件)
  • 2001 実績報告書
  • 2000 実績報告書
  • 研究成果

    (5件)

すべて その他

すべて 文献書誌 (5件)

  • [文献書誌] T.Kanashima, et al.: "Synchrotron radiation-induced nitrization and oxidation on surface at temperature"Jpn. J. Appl. Phys.. Vol40. 4195-4196 (2001)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書
  • [文献書誌] T.Kanashima, A.Fujimoto, M.Okuyama: "Theoretical analysis of methanol and hydrogen adsorptions on SnO2 by molecular orbital calculation"Sensors and Actuators B. Vol.64. 1189-192 (2000)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書
  • [文献書誌] T.Kanashima, et al.: "Burst reaction of thin films excited by high-flux soft-X-rays"Surface Review and Letters. (impress). (2002)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書
  • [文献書誌] T.Kanashima, et.al.: "Synchrotron radiation-induced nitrization and oxidation on Si surface at low temperature."Jpn.J.Appl.Phys.. (in press). (2001)

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書
  • [文献書誌] T.Kanashima, A.Fujimoto, M.Okuyama: "Theoretical analysis of methanol and hydrogen adsorptions on SnO2 by molecular orbital calculation"Sensors and Actuators B. 64. 189-192 (2000)

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書

URL: 

公開日: 2000-04-01   更新日: 2016-04-21  

サービス概要 検索マニュアル よくある質問 お知らせ 利用規程 科研費による研究の帰属

Powered by NII kakenhi