等温過渡容量法（ICTS）を用いたSi基板内部のプラズマ誘起潜在欠陥解析手法の提案

摘要

半導体デバイスの微細化に伴い、プラズマエッチング時にSi基板表面および内部に形成される欠陥構造がMetal–Oxide–Semiconductor Field-Effect Transistor（MOSFET）の挙動、信頼性に影響を及ぼしている。基板内部の潜在欠陥はキャリア捕獲中心としてはたらくため、我々は電気容量の評価によりその定量化を行ってきた。電気容量－電圧（C—V）測定を用いてキャリアの平衡特性を解析することにより、主に欠陥の物理的深さ方向分布に焦点を当てた議論を展開してきた。一方で、吉川らは第一原理計算を用いて禁制帯中に分布する状態密度を求め、Fig. 1(a)に描かれるような欠陥のエネルギー方向分布の存在を提起した。本研究ではキャリアの非平衡特性を捉える手法である等温過渡容量法（ICTS）をプラズマ誘起欠陥に対して適用することにより、欠陥のエネルギー方向分布を考慮に入れた解析を試みた。