Si2p内殻準位光電子スペクトルによる極薄シリコン熱酸化の反応速度

カテゴリ: 部門大会

論文No: PS6-3

グループ名: 【C】平成24年電気学会電子・情報・システム部門大会講演論文集

発行日: 2012/09/05

タイトル(英語): Growth rate of ultrathin thermal silicon dioxide by Si 2p core-level photoelectron spectra

著者名: 有田 真理子(弘前大学),和田 誠(弘前大学),遠田 義晴(弘前大学)

著者名(英語): Mariko Arita(Hirosaki University),Makoto Wada(Hirosaki University),Yoshiharu Enta(Hirosaki University)

キーワード: シリコン熱酸化|反応速度|光電子分光光電子分光|silicon thermal oxidation|reaction rate|photoelectron spectroscopy

要約(日本語): MOS-FET集積回路の超微細化により、ゲート絶縁膜厚はまさにナノオーダーになりつつある。本研究はこのナノ膜厚領域におけるシリコン熱酸化の反応速度について調べた結果である。Si(111)およびSi(100)基板を酸素ガスにより酸化させ、その表面を、X線光電子分光測定し、Si 2p内殻準位スペクトルの化学シフト成分強度から極薄の酸化膜厚を高精度に求めた。酸化条件は、酸化温度３００℃ ８００℃、酸素圧力１０ ^６mbar １mbarである。その結果、酸化速度は２つの領域が存在することがわかった。すなわち、酸化開始直後の急激な酸化領域と、その後の緩やかで直線的な酸化領域である。このような酸化速度の振る舞いは、これまでに提案されている酸化モデルでは説明がつかないと考えられる。これらの実験で得た結果から、初期シリコン熱酸化の反応機構について議論する。

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