SiGe/SOI構造の酸化現象とその解析

摘要

SiGe/SOI構造の酸化過程を広い温度域で検討した。 その結果、低温(＜680℃)、中温(700～800℃)、高温(＞800℃)領域で酸化特性が異なることを見出した。 低温(＜680℃)領域ではSiO{sub}2膜の形成厚が薄いため、酸化反応は界面反応律速型である。SiO{sub}2/SiGe界面でのGe偏折量は小さく、界面のGe濃度はSiGe層の初期Ge濃度とほぼ同じであった。そのため、初期Ge濃度に依存した増速酸化が見られた。 一方、高温(＞800℃)領域では、SiO{sub}2膜厚が厚いため、酸化反応はSiO{sub}2中のOの拡散で律速されることがわかった。 従って、酸化速度はGe濃度に依存しなかった。中温(700～800℃)領域では、初期Ge濃度が高濃度(＞20％)の試料で、酸化速度が温度に依存しないことがわかった。 この現象は、温度上昇による酸化促進と界面Ge濃度の高濃度化(＞50％)による酸化抑制の拮抗によると考えられる。