急速熱酸化技術による極薄N_2O酸窒化膜の形成

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概要

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急速熱酸化(RTO)技術を用いて、N_2Oガス雰囲気中において、酸窒化時間と酸窒化温度をそれぞれ種々変化させて極薄酸窒化膜を形成した。酸窒化膜の成長は、通常のO_2酸化の場合でみられるようなlinear-parabolic low(直線二乗則)には従わず、シリコン表面の酸化サイトが時間とともに減少しながら酸化すること別の機構によることが明らかとなった。これらの酸窒化膜の化学エッチングプロファイルを調べてみると、酸窒化膜バルクに比べ、酸窒化膜-シリコン界面でエッチング速度の低下がみられた。このことは、酸窒化膜-シリコン界面近傍に窒素濃度の高い層が存在することを示している。酸窒化機構としては、酸化初期ではN_2O分子がシリコン表面と直接速い反応を引き起こすが、酸窒化が進行するにつれて界面における窒素リッチ層のため酸化サイトが減少し、酸素の拡散が抑止される反応中和モデルが適応されることがわかった。
1998-08-06

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