| 研究課題/領域番号 |
18206005
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| 研究機関 | 名古屋大学 |
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研究代表者 |
財満 鎭明 名古屋大学, 大学院工学研究科, 教授 (70158947)
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| 研究分担者 |
小川 正毅 名古屋大学, 先端技術共同研究センター, 教授 (10377773)
酒井 朗 名古屋大学, 大学院工学研究科, 助教授 (20314031)
中塚 理 名古屋大学, エコトピア科学研究所, 助手 (20334998)
近藤 博基 名古屋大学, 大学院工学研究科, 助手 (50345930)
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| キーワード | ゲルマニウム / 表面・界面物理 / 走査トンネル顕微鏡 / 酸化現象 / 半導体工学 / 結晶工学 / 格子欠陥 / IV族半導体 |
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| 研究概要 |
極微細MOSFETの高移動度伸張歪Geチャネル実現に向けた、歪印加層(ストレッサー)に応用可能な高品質・高Sn組成エピタキシャルGe_<1-x>Sn_x層の実現に向けて、Ge表面処理技術の開発、Ge上のSn吸着構造の解明、およびGe_<1-x>Sn_x原子層成長技術の確立を目標に研究を進めている。本年度は、酸素曝露処理がGe基板の表面構造に与える影響に関して、走査トンネル顕微鏡(STM)を用いた原子構造の詳細評価を行った。その結果、基板温度と酸素分圧に依存して、Ge表面において酸化とエッチング過程が競合的に起こる様子を観察できた。
(1)基板温度250℃、酸素分圧8.0×10^<-7>Paで酸素曝露を行った場合、曝露量増加に伴い、Geダイマー欠損列の直線的成長、ステップの直線性の増大、およびGe酸化物核の形成が観察された。これらはGe表面において選択的エッチング現象と酸化現象が同時に進行したためと考えられる。
(2)上記と同圧で基板温度350℃の高温条件下では、酸化物核の数密度が低下し、酸素曝露量を増加してもGe酸化物の核成長は観測されなかった。また、ステップ揺らぎの増大したことから、高温・低圧条件下では等方的なエッチング現象が起こっていると考えられる。
(3)低温・高圧条件の場合、多数の酸化物核が形成されて成長し、ステップ構造は変化しなかったことから、主に酸化過程が優先的に進行することがわかった。
(4)酸素曝露によって酸化物核を形成した試料を、超高真空中、500℃で熱処理すると、Ge表面から酸化物が除去できることを確認できた。
(5)Ge表面におけるエッチング現象から酸化現象への遷移は、Siの場合よりも低温・高圧で生じることがわかった。また、その遷移境界はGeOの平衡蒸気圧に依存することが明らかになった。
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