|
これまでの研究成果Siの原子ステップの制御方法、①極低濃度溶存酸素水を用いたSi(111)面の原子ステップ/テラス構造の形成法、②LOW中でのステップフローエッチングに対するSiO2フェンス効果を用いた原子ステップの制御、③ナノインデンテーションを用いた原子ステップ発生位置制御法などを用いることで得られる原子ステップ/テラス構造の位置制御法、④Siの自然酸化膜の成長の原子論的観察と雰囲気依存性を基に、SiあるいはSiCの熱酸化膜の物性の基本となる膜密度の膜厚方向あるいは二次元分布を調査した。
その結果、①Si表面の熱酸化SiO2膜では、表面から界面にに向かって、密度が増加する傾向が共通して測定された。その膜方向変化率は、高温ほど大きいことが明らかとなった。これは、界面で新しいSiO2が形成されると、その後の酸化で上層SiO2が逐次熱処理されるモデルで説明されることを明らかにした。さらに、SiO2膜形成後の非酸化性雰囲気での熱処理とは、密度緩和のようすが異なることが示唆された。密度緩和は、緩和特性と酸化特性を融合したシミュレーションにより、膜厚方向分布を再現することができることを確認した。Siの酸化の不均一性による密度の面内方向の分布も、一様でないことが明らかとなった。
②ナノインデンテーションによる指定領域への原子ステップ形成とCu原子修飾によるナノワイヤ形成を行った。
③SiCの熱酸化膜は、基本的にSiO2膜であることは知られている。そこで、SiCの酸化特性とSi熱酸化で得られた上記緩和特性を融合することで、SiCの熱酸化SiO2膜の膜厚方向の密度分布をシミュレートし、実際に測定されるいくつかの実験結果と比較したところ、一致が良くないことが明らかになった。このことは、SiCの熱酸化におけるSiO2膜の密度緩和がSiの熱酸化とは異なることが示唆された。
|
