シリコン/シリコン酸化膜系ダブルバリヤ構造を用いた共鳴トンネル分光法の研究

硅/氧化硅双势垒结构共振隧道光谱研究

• 批准号: 10875007
• 负责人: 森田 瑞穂
• 金额: $ 1.34万
• 依托单位: Osaka University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Exploratory Research
• 财政年份: 1998
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 1998 至 2000
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-10875007/
• 关键词: 半導体デバイス; 半導体プロセス; シリコン; シリコン酸化膜; 共鳴トンネル; シリコン酸化

シリコン/シリコン酸化膜系ダブルバリア構造デバイスを製作するため、超清浄精密制御熱酸化装置を用いて、2枚の単結晶シリコンウェハ表面に極めて薄いシリコン酸化膜を形成した後、2枚のウェハの表面を向かい合わせて室温で貼り合わせ、貼り合わせたウェハを酸素ガス中での900℃の加熱処理により2枚のウェハを埋め込み酸化膜となる極薄シリコン酸化膜を介して接着させて、シリコン/極薄シリコン酸化膜/シリコン構造の貼り合わせ基板を製作している。さらに、フーリェ変換赤外吸収測定により2枚のシリコンウェハに挟まれた埋め込み酸化膜の厚さを決定する方法を開発している。また、超高純度酸素ガス濃度、水分濃度および酸化温度プロファイルを精密制御する超清浄精密制御熱酸化プロセス技術を開発し、水素終端表面シリコンウェハの熱酸化により高信頼性かつ均一な厚さの極薄シリコン酸化膜を形成する方法を開発している。そして、極薄シリコン酸化膜を有する金属・絶縁体・半導体(MOS)ダイオードを試作し、ダイオードの電流-電圧特性の酸化膜厚依存性から、トンネルバリア高さが酸化膜厚により変化することを明らかにしている。さらに、開発したトンネル電流特性シミュレーションプログラムを用いて、ダイオードの電流-電圧特性の物理パラメータ解析を行い、ダイオードの電流-電圧特性の酸化膜厚依存性の解析から、シリコン酸化膜の厚さが極めて薄い領域では有効質量近似が適用できないことを見いだしている。

After the acidizing film is formed, the surface of the two crystals is fused together at room temperature. During the heat treatment at 900℃, the substrate was fabricated by bonding two thin films to a thin film. A new method for determining the thickness of the acidified film was developed for the determination of the absorption of 2 particles. Development of ultra-clean precision thermal acidification technology for ultra-high purity acid concentration, moisture concentration and acidification temperature, and development of a method for forming a uniform and extremely thin acidified film on the surface of an aqueous terminal. In addition, the ultra-thin acidified film has metal, insulator and semiconductor (MOS) characteristics. The current-voltage characteristics of the acidified film depend on the thickness of the acidified film. In this paper, the development of the current characteristics of the three components, the analysis of the physical parameters of the current-voltage characteristics of the three components, the analysis of the dependence of the current-voltage characteristics of the three components on the thickness of the acidified film, the analysis of the thickness of the acidified film, and the analysis of the quality approximation.

项目成果

K.Nshimura, S.Urabe, M.Morita: "Oxidation Control of Si(100) Surface in Heating-up Process"Precision Science and Technology for Perfect Surfaces. 421-425 (1999)

K.Nshimura、S.Urabe、M.Morita：“加热过程中Si(100)表面的氧化控制”完美表面的精密科学与技术。

Mizuho Morita: "Ultraclean Surface Processing of Silicon Wafers 42.Native Oxide Films and Chemical Oxide Films" Springer, 16 (1998)

Mizuho Morita：“硅晶片的超净表面处理 42. 自然氧化膜和化学氧化膜”Springer，16 (1998)

M.Morita,K.Nshimura,S.Urade: "Si Oxidation in Heating-up for Gate Oxide Formation" Intemational Symposium on Future of Intellectual Integrated Electronics. (1999)

M.Morita、K.Nshimura、S.Urade：“栅极氧化物形成加热中的硅氧化”智能集成电子未来国际研讨会。

K.NISHIMURA,S.URABE,T.OKAZAKI,S.MORITA,A.OKUYAMA,M.MORITA : "Ultrathin Silicon Dioxide Film Formation by Precise Control of Heating-up Process in Thermal Oxidation"Extended Abstracts of the Gth Workshop on FORMATION, CHARACTERIZATION AND RELIABILITY OF UL

K.NISHIMURA,S.URABE,T.OKAZAKI,S.MORITA,A.OKUYAMA,M.MORITA：“通过精确控制热氧化中的加热过程形成超薄二氧化硅薄膜”第G届形成研讨会的扩展摘要

r.Ushiki,K.Kawai,M.C.Yu,T.Shinohara,K.Ino,M.Morita,T.Ohmi: "Improvement of Gate Oxide Reliability for Tantalum-Gate MOS Devices Using Xenon Plasma Sputtering Technology" IEEE TRANSACTIONS ON ELECTRON DEVICES. 45・11. 2349-2354

r.Ushiki,K.Kawai,M.C.Yu,T.Shinohara,K.Ino,M.Morita,T.Ohmi：“使用氙等离子溅射技术提高钽栅 MOS 器件的栅氧化可靠性” IEEE TRANSACTIONS ON ELECTRON DEVICES 45・11。