熱脱離によるシリコン酸化膜のボイド形成反応機構

カテゴリ: 部門大会

論文No: PS6-6

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): Reaction mechanism for void formation of silicon oxide films by thermal desorption

著者名: 永井 孝幸(弘前大学),吉田 太祐(弘前大学),遠田 義晴(弘前大学)

著者名(英語): Takayuki Nagai(Hirosaki University),Taiti Yoshida(Hirosaki University),Yoshiharu Enta(Hirosaki University)

キーワード: シリコン酸化膜|ボイド形成|熱脱離|走査型電子顕微鏡|原子間力顕微鏡|silicon oxide|void formation|thermal desorption|SEM|AFM

要約(日本語): シリコン基板上に形成された熱酸化膜を真空中で加熱すると、まず酸化膜にシリコン基板まで貫通するピンホール状の穴（ボイド）が開き、そのボイドが横方向に拡大し酸化膜が脱離していく。本研究により、加熱を数回に分けて行うと、ボイド内部のシリコン表面上にリング構造が形成されることが判明した。その形成機構の考察と合わせて報告する。加熱は、通電加熱により1000℃程度を１時間単位で数回行った。その後、走査型電子顕微鏡および原子間力顕微鏡により表面観察を行った。その結果、加熱の回数に対応してボイド内部に年輪状のリング構造が観察され、このリング構造はシリコンの凹凸により形成されていることがわかった。またボイド外周の形は基板面方位に依存し、Si(100)基板では正方形、Si(111)基板では六角形になることが観察された。このような一連の形状は、シリコン酸化膜の熱分解過程を反映した結果であり、その反応素過程についても議論する。

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