|
1.電気化学的な評価法としての測定条件の確立
Si/SiO_2界面構造の新規な評価法の確立を目指した。フッ酸の濃度が低いと、中間種の化学反応により異常に大きな電流が流れる。また、濃すぎるとSiの溶解による電流が生じ、計測が難しくなる。いろいろな条件を調べ、1%フッ酸に少量の界面活性剤を加えた溶液によって高精度の計測が可能となった。
2.種々の条件で作製したSi/SiO_2界面構造試料についての電気化学計測
微妙な試料作製条件の違い、およびアニーリング処理により、電気化学的特性に違いが見られた。このことにより、電気化学計測法がSi/SiO_2界面の違いを敏感に検出することに。
3.異なる面方位の基板上に作製したSi/SiO_2界面構造についての電気化学計測
異なる面方位のSiウエハについて電気化学計測を行うと、観測される界面由来の電流の電気量が、方位角に対して連続的に大きな変化を示すことがわかった。これは面方位によりSi/SiO_2界面構造が変化することを初めて明瞭に示した結果である。また、Si/SiO_2の界面構造のモデルを立て、観測された電気量から実際の界面構造の関係を解明した。
4.電気化学的な酸化膜の形成
原子レベルで平坦化したSiウエハを用い、電気化学的な酸化過程を調べた。その結果、表面から3原子層程度まで、ほぼ一層ずつに酸化が進行することが明らかになった。さらに、その電流-電圧曲線の形状がシリコンの表面状態に大きく依存することを明らかにし、シリコンの表面状態評価に有効であることを示した。
5.空気中におけるシリコン表面の汚染と初期酸化過程
研究から派生して、実験室に保存したシリコン表面には汚染物が島状に堆積し、その後、表面酸化の進行が始まることが確認された。この酸化の進行も、電気化学的測定で高感度に確認することができた。
|
