| 研究課題/領域番号 |
13450120
|
|---|
| 研究種目 |
基盤研究(B)
|
| 配分区分 | 補助金 |
|---|
| 応募区分 | 一般 |
|---|
| 研究分野 |
電子・電気材料工学
|
|---|
| 研究機関 | 埼玉大学 |
|---|
研究代表者 |
吉田 貞史 埼玉大学, 工学部, 教授 (70302510)
|
|---|
| 研究分担者 |
土方 泰斗 埼玉大学, 工学部, 助手 (70322021)
矢口 裕之 埼玉大学, 工学部, 助教授 (50239737)
|
|---|
| 研究期間 (年度) |
2001 – 2002
|
| キーワード | IV族半導体 / 炭化珪素(SiC) / 酸化膜 / 界面 / 分光偏光解析 / X線光電子分光 / 紫外光電子分光 / 赤外反射分光 |
|---|
| 研究概要 |
分光偏光解析を用いて酸化膜/SiC界面の解析を行うと同時に、酸化膜形成後の種々の熱処理による変化についても調べ、電気的特性との対応について検討した。特に、SiC上の極薄酸化膜の形成過程および界面のミクロ構造を明らかにし、良好なSiC MOS椿造を形成するための知見を得ることを目的として分光偏光解析でその場観察できる装置を開発し、SiCの酸化初期過程や、熱処理による酸化膜/SiC界面の構造変化について研究を行った。その結果、SiCの酸化初期過程においては、SiO2と化学量論組成が異なる酸化膜が形成していることや、SiCやSiO_2よりも大きな屈折率を有する界面層の屈折率が、熱処理によって変化することを見出した。また、γ線照射によって界面準位密度だけを増加させる方法を用いて作製したSiC MOS構造について分光偏光解析とC-V測定とを行うことにより、分光偏光解析でとらえた界面層の屈折率とMOSFETのチャンネル移動度に影響を与える界面準位密度との関係を明らかにした。さらに、角度分解X線光電子分光・紫外光電子分光測定により、熱処理に伴うSiC-SiO_2界面の組成・結合状態の変化を明らかにした。このように、本研究によってSiC-SiO_2界面構造に対する理解が深まるとともに、分光偏光解析法が、界面構造を評価するための優れた方法であることと、その場観察できる方法であることからデバイスプロセスのモニタリングへの応用も可能であることを実証することができた。また、従来SiO_2の光学定数を仮定して行っている酸化膜厚測定法では誤った値を与える問題点があることを初めて明らかにすることができた。偏光解析による評価技術の開発と共に、顕微赤外反射分光を用いてSiCバルク結晶における電気的特性の分布を測定する手法を開発し、ウエハのキャリア濃度および移動度の分布を非破壊・非接触で測定できることを示した。
|
