| 研究課題/領域番号 |
12555087
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| 研究種目 |
基盤研究(B)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 応募区分 | 展開研究 |
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| 研究分野 |
電子・電気材料工学
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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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| 研究分担者 |
藤田 研 沖電気工業, 超LSI開発センター, 研究員
石川 靖彦 静岡大学, 電子工学研究所, 助手 (60303541)
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| 研究期間 (年度) |
2000 – 2002
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| キーワード | SOI / MOSFET / 熱凝集 / Siアイランド / パターニング |
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| 研究概要 |
本研究では、薄いSOI層の熱凝集現象(アイランド化)の理解と抑制法の確立、および熱的に安定なSOI-MOSFETの形状・作製プロセスに対する指針を得ることを目的として研究を進めてきた。
SOI層の熱凝集現象の基本的な特性として、(1)(001)SOI層に対しては、もとのSOI層の方位を基準に、<110>方向で囲まれた四角形のSiO_2層の露出領域が拡大していき、内部に<310>方向に自己配列したSiアイランドが形成されること、(2)個々のSiアイランドは、元のSOI層と同じ方位をもつ単結晶であり、おおむねいくつかのファセット面で囲まれていること、(3)SOI層の厚さが薄いほど低温で熱凝集が生じ、小さなSiアイランドが高密度形成されること、等が明らかとなった。
1次元モデルで形成過程のシミュレーションを行った結果、規則的なアイランド形成は、歪みエネルギーと表面エネルギーの局所分布が、表面化学ポテンシャルの分布を発生させ、この表面に沿った微分勾配がSi原子の表面拡散を引き起こす、というメカニズムにより説明できた。2次元的配列については、今後の検討課題である。
また、SOI層のパターニング加工の効果についても検討した。その結果、SOI層を加工しておくと、パターンの端から凝集が始まり、アイランド化が生じやすくなったが、パターンサイズが、サブミクロンオーダーまで小さくなると、熱凝集の抑止効果がある、という予備的結果が得られている。今後、パターン化の影響を解釈し、熱的に安定なSOI層の形状を確立したい。
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