シリコン表面のウルトラクリーン洗浄・昇温過程における反応機構光制御の研究

2004 年度 研究成果報告書概要

• 研究課題/領域番号: 13555007
• 研究種目: 基盤研究(B)
• 配分区分: 補助金
• 応募区分: 展開研究
• 研究分野: 表面界面物性
• 研究機関: 大阪大学
• 研究代表者: 森田 瑞穂 大阪大学, 大学院・工学研究科, 教授 (50157905)
• 研究分担者: 有馬 健太 大阪大学, 大学院・工学研究科, 助手 (10324807)
• 研究期間 (年度): 2001 – 2004
• キーワード: シリコン表面 / 洗浄 / 昇温 / 水 / 酸素 / 光照射

研究概要

超高純度酸素ガス中のシリコンウェハの赤外光照射加熱により極めて薄いシリコン酸化膜を形成し、極めて薄いシリコン酸化膜のトンネル電流、絶縁破壊電圧が、熱酸化前のシリコンウェハの超音波照射超純水リンス時間に依存することを明らかにしている。10分間の超音波照射超純水リンスが、絶縁性能が高い極めて薄いシリコン酸化膜の形成に最適であることを見いだしている。極めて薄いシリコン酸化膜の絶縁特性は、超音波照射超純水リンス工程により決定されるシリコンウェハ表面のマイクロラフネスに敏感であることを確認している。熱酸化により極めて薄いシリコン酸化膜が表面に形成されたシリコンウェハを大気中に放置し、シリコン酸化膜表面に付着した有機物を同定している。シリコンウェハのオゾン超純水リンスにより除去される有機物と除去されにくい有機物があることを明らかにしている。ウェットエッチングにおいて、シリコンのバンドギャップエネルギーより大きいエネルギーの光を含む紫外光のシリコンウェハへの照射によりエッチング速度が遅くなり、エッチング表面が平坦になることを見いだしている。水素終端表面シリコンウェハを超純水中に浸漬させて、シリコンのバンドギャップエネルギーより大きいエネルギーの半導体レーザー光をシリコンウェハに照射することにより、シリコン酸化膜が形成されることを見いだしている。形成されたシリコン酸化膜をエッチングすることにより、シリコン表面の加工が可能であることを示唆している。

研究成果

• [雑誌論文] Tunneling Current through Ultrathin Silicon Dioxide Films under Light Exposure (2004)
  • 著者名/発表者名: Satoru MORITA, Akihito SHINOZAKI, Yuuki MORITA, Kazuo NISHIMURA, Tatsuya OKAZAKI, Shinichi URABE, Mizuho MORITA
  • 雑誌名: Japanese Journal of Applied Physics 43・11B ページ: 7857-7860
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [雑誌論文] Reaction of Hydrogen-Desorbed Si(100) Surfaces with Water during Heating and Cooling (2004)
  • 著者名/発表者名: Shinichi URABE, Kazuo NISHIMURA, Satoru MORITA, Mizuho MORITA
  • 雑誌名: Japanese Journal of Applied Physics 43・12 ページ: 8242-8247
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [雑誌論文] Tunneling Current through Ultrathin Silicon Dioxide Films under Light Exposure (2004)
  • 著者名/発表者名: Satoru MORITA, Akihito SHINOZAKI, Yuuki MORITA, Kazuo NISHIMURA, Tatsuya OKAZAKI, Shinichi URABE, Mizuho MORITA
  • 雑誌名: Japanese Journal of Applied Physics 43(11B) ページ: 7857-7860
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [雑誌論文] Reaction of Hydrogen-Desorbed Si(100) Surfaces with Water during Heating and Cooling (2004)
  • 著者名/発表者名: Shinichi URABE, Kazuo NISHIMURA, Satoru MORITA, Mizuho MORITA
  • 雑誌名: Japanese Journal of Applied Physics 43(12) ページ: 8242-8247
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [雑誌論文] FTIR-ATR Evaluation of Organic Contaminant Cleaning Methods for SiO_2 Surfaces (2003)
  • 著者名/発表者名: Akihito SHINOZAKI, Kenta ARIMA, Mizuho MORITA, Isao KOJIMA, Yasushi AZUMA
  • 雑誌名: ANALYTICAL SCIENCES 19 ページ: 1557-1559
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [雑誌論文] Energy Barrier Heights of Ultra-thin Silicon Dioxide Films with Different Metal Gates (2003)
  • 著者名/発表者名: Naoto Yoshii, Satoru Morita, Akihito Shinozaki, Minoru Aoki, Mizuho Morita
  • 雑誌名: Extended Abstracts of International Workshop on Gate Insulator 2003 ページ: 96-97
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [雑誌論文] Study on temperature calibration of a silicon substrate in a temperature programmed desorption analysis (2001)
  • 著者名/発表者名: N.Hirashita, T.Jimbo, T.Matsunaga, M.Matsuura, M.Morita, I.Nishiyama, M.Nishizuka, H.Okumura, A.Shimazaki, N.Yabumoto
  • 雑誌名: Journal of Vacuum Science & Technology A 19・4 ページ: 1255-1260
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [雑誌論文] Tunneling Current through Ultra-Thin Silicon Dioxide Films Formed by Controlling Preoxide in Heating-up (2001)
  • 著者名/発表者名: Satoru MORITA, Tatsuya OKAZAKI, Kazuo NISHIMURA, Shinichi URABE, Mizuho MORITA
  • 雑誌名: Extended Abstracts of International Workshop on Gate Insulator ページ: 110-113
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [雑誌論文] Study on temperature calibration of a silicon substrate in a temperature programmed desorption analysis (2001)
  • 著者名/発表者名: N.Hirashita, T.Jimbo, T.Matsunaga, M.Matsuura, M.Morita, I.Nishiyama, M.Nishizuka, H.Okumura, A.Shimazaki, N.Yabumoto
  • 雑誌名: Journal of Vacuum Science & Technology A 19(4) ページ: 1255-1260
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [図書] 赤外線加熱工学ハンドブック 極薄シリコン酸化膜形成への応用 (2003)
  • 著者名/発表者名: 森田瑞穂
  • 総ページ数: 118-126
  • 出版者: アグネ技術センター
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より