10/09/2015
No.0266 SiO2膜/Si基板界面の総合評価
Si基板上に成膜した膜厚8 nmの熱酸化膜についても、AFMにより界面ラフネス、ESRにより欠陥、FT-IRやTEM-EELSにより化学結合状態といった電気特性に影響を及ぼす物理パラメータの取得が可能である。これらの情報は成膜プロセス改善の指標となる。
●酸化膜評価の分析メニュー
| 組成 | RBS, XPS |
| 結合状態の比較 | FT-IR, RAMAN, XPS |
| サブオキサイド量 | XPS |
| 密度 | XRR |
| ラフネス | AFM |
| Si-H,Si-OH基量 | FT-IR, TDS |
| 膜厚 | TEM、エリプソ、XRR |
| 界面層の比較 | TEM-EELS, IR, XPS, PL |
| 光学定数 | エリプソ |
| エッチングレート | エッチング+エリプソ |
| 膜中および界面の欠陥 | ESR, PL, CL |
| 膜中不純物の分布 | SIMS |
●Si基板界面の欠陥、ラフネス評価
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SiO2/Si基板界面のラフネス、界面欠陥は界面特性に影響を及ぼす |
●傾斜エッチング＋FT-IR法による深さ方向評価
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SiO2/Si界面付近でエッチングレートが変わっていることがわかる |
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Si基板界面付近でSi-O-Siのピーク位置が
低波数シフト | Si基板界面でSi-O-Siの結合角が約4°小さくなる
→Si基板界面付近でSi-O-Si結合が歪んでいる |
●TEM-EELSを用いた界面の結合状態評価
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・ | Si基板側（測定箇所5）でも酸素が検出
Si/SiO2界面近傍でピークがブロード化 | SiO2/Si界面より約1nm Si酸化膜側でもSi-Si結合が存在している |
 | →Si基板界面にサブオキサイドが存在する可能性がある | →サブオキサイド成分や結合角の歪みの原因 |
カテゴリー
材料・素材
分類
電子・機能性材料