非酸化性雰囲気昇温されたH終端Si表面状態のXPSによる評価

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概要

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H終端Siと非酸化性雰囲気昇温を用いて成長したゲート絶縁膜のリーク電流は,SiO_2表面もしくはO_2を含む雰囲気で昇温した場合より低い。我々は,非酸化性ガス雰囲気昇温された,H終端Siウエハ表面の状態を調査した。有機汚染との反応によりSiCが形成することが明らかになった。このSiCは熱酸化やHF処理によっても除去されなかった。TDS及びXPSを用いた温度依存性の評価から,SiCの形成は500℃付近におけるH脱離と密接な関係があることが明らかになった。500℃付近では,H脱離で生成したダングリングボンドがダイマーを形成できないため非常に活性になる。一方,有機汚染は非酸化性雰囲気では燃焼されない。ダングリングボンドと有機汚染が反応し,SiCが形成されるため,ゲート絶縁膜のリーク電流が高くなると考えられる。
2002-10-21

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