真空紫外光を用いた極薄界面酸化膜、酸窒化膜の形成

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概要

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清浄雰囲気下での枚葉装置による低温成膜の手法としてエキシマ・ランプ(λ=172nm)を用いた真空紫外光励起プロセスを検討した。はじめに紫外光照射により酸化の増速をさせながら薄いシリコン酸化膜を形成するプロセスを検討した。長時間酸化で比較的厚い膜厚を形成して傾斜エッチング法を行い深さ方向エッチング特性を調べたところ均一なエッチング特性を示し成膜の初期から最後まで深さ方向に均一な膜質を得ることができることを示唆している。VUV O2極薄膜の応用例としてHigh-kゲート絶縁膜の成膜前に紫外線強度、成膜圧力、成膜時間を調整し1nm以下の極薄膜を形成して下地酸化膜として使用する事を検討し最適化を行った。MOS構造を作成しリーク電流特性を評価した結果0.4nmの膜厚までは膜厚を大きくすることにより序々に特性が改善される。次に極薄膜内に窒素を導入する手法として同様に真空紫外光励起のNO酸窒化法を検討し0.5nmの膜厚で10at%程度の窒素導入を確認した。
2002-10-21

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