極薄シリコン酸化膜における原子レベルの膜厚均一性と信頼性

山部紀久夫; 蓮沼隆

文献

J-GLOBAL ID：201502284463515317 整理番号：15A0321649

極薄シリコン酸化膜における原子レベルの膜厚均一性と信頼性

Atomic Level Thickness Uniformity and Reliability of Ultrathin Silicon Dioxide Films Thermally Grown on Crystalline Silicon

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資料名：
巻： 58 号： 1 ページ： 27-34 (J-STAGE) 発行年： 2015年
JST資料番号： G0194A ISSN： 1882-2398 資料種別：逐次刊行物 (A)
記事区分：原著論文発行国：日本 (JPN) 言語：日本語 (JA)

集積回路の最大の特徴は,等しく設計されたトランジスタなどの個々の素子は,等しい初期特性・信頼性を有することである.微細化が進むと,種々の現象の揺らぎなどにより,初期特性・信頼性のばらつきが目立つようになる.中でも,ゲート絶縁膜となるシリコン酸化膜は,膜厚が数nmに達するため,原子・分子レベルで現象を捉えることが必要となる.このような状況においては,信頼性の高い絶縁膜を形成するシリコンの熱酸化において,原子レベルで評価・解析し,理解することが,次世代技術に方向性を与える.本報告では,シリコンの熱酸化膜の絶縁破壊要因として見えてきた,熱酸化固有の原子レベルの膜厚均一性阻害要因に注目して解説を進める.特に,シリコン酸化膜中の捕獲電荷とエッチング液の相互作用を利用したSISuR(StressInduced oxide Surface Roughness)法による不均一な劣化のようすを捉え,つぎに原子的に平坦な原子テラス表面の酸化から明らかにされた不均一な熱酸化の評価と絶縁破壊寿命分布との関連性を示した。

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半導体の表面構造 , 酸化物の結晶成長 , 固体デバイス計測・試験・信頼性

引用文献 (26件)：

1) D. L. Crook: Proc. Int. Reliability Phys. Symp., (1978) 1.
2) E. S. Anolock and G. R. Nelson: Proc. Int. Reliability Phys. Symp., (1978) 8.
3) K. Yamabe, K. Liao, H. Minemura and M. Murata: J. Electrochem. Soc., 148 (2001) F9-F11.
4) K. Yamabe, K. Taniguchi and Y. Matsushita: 21st Ann. Proc. Int. Reliability Phys. Symp., (1983) 184.
5) K. Yamabe, K. Taniguchi and Y. Matsushita: Proc. Symp. Defects in Silicon, Electrochem. Soc., (1983) 629.

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