| 研究概要 |
本研究は,Siデバイスの更なる微細化・高速化に不可欠な微細構造形成技術の高度化を念頭に,Si表面上水素の物理・化学的挙動の解明を中心にSi系成膜機構の原子・分子レベルでの解明と、その知見を基にした新たなプロセス技術の創成を目的とするものである。本年度は(1)Si系その場ドーピングプロセスの表面化学と高密度ドーピングの実現,(2)Si初期酸化過程と表面水素、および(3)Si上SiCヘテロエピ成長における炭化プロセスの解明と制御を取り上げ、以下のような進展があった。
Si系その場ドーピングプロセスの表面化学と高密度ドーピングの実現
P吸着Si(100)表面上へのシラン、ジシラン吸着および水素脱離を調べ、表面Pの存在によって活性化エネルギーおよび反応次数の増大を通して表面水素脱離が抑制されることを明らかにした。(文献1)
Si初期酸化過程と表面水素
水(H_2O)によるウェット酸化初期過程をその場光電子分光法により調べた(文献3)。その結果、500℃以下でのウェット酸化では酸化過程が表面水素の脱離に律速されることを明らかにした。
Si上SiCヘテロエピ成長における炭化プロセスの解明と制御
代表的なSi炭化ガスであるアセチレンおよび、SiとCに関しストイキオメトリックなガスであるモノメチルシランを選び、そのSi吸着表面からの水素脱離挙動を昇温脱離法により調べた。その結果、アセチレン吸着表面では吸着C原子と表面Si原子の交換に伴うと思われる水素脱離ピークのシフトが見られたのに対し、モノメチルシランではこれが見られず、ガスの種類によって吸着炭素のアニール時の挙動が異なることを明らかにした。
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