• ベストアンサー

MOSFETのゲート酸化膜(SiO2)の結晶構造について

私は、MD法でSiO2のエッチングシミュレーションをしようとしている学生です。 実際にMOSFETで使われているものの結晶構造を用いたほうがよいと思うのですが、調べ方がわかりません。 半導体メーカーの公開している資料などがありましたら、教えていただけますか? また、CVDにより作製したSiO2の結晶構造や、それのラマン分光による分析結果があれば(ポテンシャルの調整のために)とても役に立つのですが、もし知っていたら教えていただけないでしょうか。お願いします。

  • y3543
  • お礼率100% (3/3)
  • 科学
  • 回答数3
  • ありがとう数5

質問者が選んだベストアンサー

  • ベストアンサー
  • TEOS
  • ベストアンサー率35% (758/2157)
回答No.1

ウエハー等にエッチングした物を結晶構造見るのは、断面を電顕写真で 見るのが良いのかな?? エッチングした物を削り取り、溶剤に溶かし シリコンNMR採るのが良いのだろうか?? CVD自分でしたことが無いから。 IRも採れないよね。 半導体メーカー、文章のみの文献で、測定結果付きの資料は出してない 気がします。 有っても売り込みたいメーカーのみにパスワード付きで 公開してます。 私の会社でも、ログインしないと見れない文献有りますからね。 外部(社外)からログインすると、誰が見たのか監視してるみたい? あまり参考にならないね?

y3543
質問者

お礼

測定結果付きの資料は見ることができないのですね。 アモルファスにも、CVDで作ったのと、そうでないのとでは結合の仕方やその割合が違うと思ったのですが、商品のデータが見れないのでは、わかりようがありませんね。 見ることができないことがわかり、とても助かりました。 論文を検索する方向で探してみようと思います。 本当にありがとうございました。

その他の回答 (2)

  • nzw
  • ベストアンサー率72% (137/189)
回答No.3

MOSのSiO2ゲート酸化膜は非晶質です。 TEM写真をとると、Si基板部分は単結晶の格子像が、ゲートのポリシリ部分は色々な方位の格子像が写るのに対し、ゲート酸化膜部分には格子像が見られません。  ちょっと見にくいですが、以下のサイトの写真でもわかるかと思います。 http://jp.fujitsu.com/group/fql/services/analysis/method/tem/  SiO2酸化膜(最近はNを混ぜていると思いますが)は、非晶質であるため その上に単結晶Siをエピタキシャル成長することが出来ません。これが SOI構造をつくるために、酸素注入(SIMOX法)や張り合わせなど面倒な ことが必要になる理由です。   論文については、以下の回答にあげたサイトで調べてみてください。 たぶん、APLとかThin solid filmsとか、IEEE系あたりでみつかると 思います。 http://oshiete1.goo.ne.jp/kotaeru.php3?q=2031072

y3543
質問者

お礼

丁寧な説明をしていただき、ありがとうございます。 MSTの二酸化ケイ素(SiO2)の構造解析 http://www.mst.or.jp/010317.html を参考にしようかと思います。 また、論文でも引き続き、CVDでつくった酸化膜のラマン分析結果を探そうと思います。 ありがとうございました。

  • leo-ultra
  • ベストアンサー率45% (228/501)
回答No.2

シリコン素子に使われるSiO2って結晶じゃなくて非晶質なんじゃないのですか? それとも僕の知識は古いのでしょうか? 先日、たまたま知り合いの紹介で、某大学の教授でシリコンデバイスのシミュレーションをやっているという先生とお会いしました。たまたま帰る方向が同じだったので電車で2人だけでお話しました。その先生もSiO2がさも結晶のようなことを言っていました。非晶質じゃないのですかって聞いたら、そんなはずはないと否定されてしまい、そこで「王様は裸だ」とも言えず、話題を変えてしまいました。 あれ、僕の勘違い? SiO2ってアモルファスじゃないの!

y3543
質問者

お礼

(先生の名誉のために)私の先生は、アモルファスだろうといっていたのですが、やはり確認を取りたかったのと、アモルファスにも作り方によっていろいろ違うらしいのです。 私の質問に答えていただいて、本当にありがとうございます。

関連するQ&A

  • 生成した結晶の評価法について

    熱CVDを使ったダイヤモンド薄膜生成について調べているのですが、生成した結晶の評価法の調査に手間取っています。 読んでみた論文には結晶の反射率を測定しているものがありましたが、これも結晶の評価法の一つなのでしょうか? その論文では他に評価らしいことをしていないので、戸惑っています。 ラマン分光法や電子線回折を用いた方法なら習ったのですが・・・ 詳しい方、知識をお持ちの方のお力を借りたいと思い質問させていただいてます。 どうかよろしくお願いします。

  • 分子動力学で結晶の再現

    分子動力学のシミュレーションで結晶構造の再現はできるのですか. 例えば、液体状態から金属が凝固するときにちゃんとその金属本来の 結晶構造になるかどうかや、温度で結晶構造を変える金属が ありますが、結晶構造の温度変化を記述できるような 正確なポテンシャルで再現をしたという研究はあるのでしょうか. ご存知の方いらっしゃいますか.

  • XPS(ESCA)解析法

    スライドガラス上へ有機薄膜(数nm程度)を作製し、XPSで測定を行いました。 ケミカルシフトから化学状態(結合等)がわかるとありますが、 どのような計算をしなければいけないのですか? 手順を教えて下さい! また、文献や資料を読むとピーク値が非常に正確であるようですが 「だいたいこの値」などと安易に考えては駄目なんでしょうか。 ラマン測定などと違って(厳密に言えばこれも正確ですが)。 例えば、基板のスライドガラスを測定した場合、Si2pでは106.1で ピークを確認しましたが、文献ではSiO2は103.4でピークが発現すると あります。確かにスライドガラスはSiO2のみで形成されてはいませんが SiO2が最も多く含まれるものであり、測定値(106.1)をSiO2と見なし、 全体的に2.7だけシフトしていると考えました。 有機薄膜を作製したもので同じようにSi2pでの測定を行うと106でピークが 発現しました。文献値からは2.6シフトしていて、これもSiO2のピークかと 考えましたが、有機薄膜中にもSi元素を微量に含むため、2.6のシフトを 化学状態の変化とみなすか否かでも考え込んでいます。ちなみに、ピークの強度はスライドガラスよりも小さくなっています。 どんな場合では全体のシフトとみなすか等、指針となっているものがあれば 教えて下さい。 「X線で何がわかるか」加藤誠軌著、「X線分光分析」加藤誠軌/編著、 島津製作所さんの講習会テキストなどを読んでみましたが、 やはり実際頻繁に測定を行っている方からお聞きしたいです。 宜しくお願いします。

  • 酸化膜の結晶構造について

    kougakubuです。 酸化物の結晶性について勉強しています。 結晶に関して全くの初心者です。  例えばアルミナの各文献をみていますと、α(アルファ)結晶、γ(ガンマ)結晶あるいはκ(カッパ)などが書かれています。このギリシャ文字は結晶性の何かだとはわかるのですが、それ以上のことはわかりません。 自分なりにわかったのは、どうやらアルファの結晶系は菱面体晶であることまではわかりました。じゃぁガンマは?カッパーは?・・・という感じです。  また、結晶構造に面心立方格子構造(fcc)や体心立方格子構造(bcc)などがありますが、アルファやガンマなどは これらの中にどのように分類されるものなのでしょうか。 漠然とした質問ですみませんが、ご存知の方どうかご教授ください。あるいは、これらについて自分なりに勉強もしたいので、参考書や参考になるHPなどでも情報をいただければうれしいです。  よろしくお願いします。

  • いろんな結晶の様々な物性値が分かる本

    いろんな結晶の様々な物性値が分かる本を探しています。 英語・日本語は問いません 結晶の種類は、絶縁体から半導体まで 物性値は熱膨張係数・バンドギャップ・結晶構造・有効質量・熱膨張係数・格子定数等についてを知りたいです。 もし、このような情報が一覧表の形で載っている本をご存じの方は、 その本の題名をお教えください。 宜しくお願いします。 SiO2やAl2O3などの絶縁体などの情報が特に不足してます。 半導体だけでなく、半導体から絶縁体まで詳しく物性値を知ることができる本でお願いします。

  • シュウ酸カルシウムの手軽な分析法

    植物細胞内で見つけた結晶がシュウ酸カルシウムなのかどうか検証したいのですが、手軽にできる同定・分析法というと、どのようなものがあるのでしょうか? 少しだけ勉強して、赤外分光分析という手法は割と簡単で結果の解釈もしやすいのではと思ったのですが、あまり自信はありません。ちなみに、化学種の構造決定をできるような装置が何も無いので、余所へ使わせてもらいに行くことになると思います。 提案という形で結構ですので、ご意見を頂ければと思います。どうぞよろしくお願いします。

  • 不純物半導体の真空準位について

    いまさらの質問なのですが、、 P型半導体とN型半導体を接合するとバンドが曲がりますよね? フェルミ準位を合わせるようにキャリアが移動するためなのは理解できます。 そうすると、外部電界が印加されていない状態では、真空準位からフェルミ準位までのエネルギーは変わらないと思いますので、P型とN型では真空準位から伝導帯端までのエネルギーが異なるということでしょうか? この理解は合っていますか?だとするとそれは何故なのでしょうか?同じSiの結晶構造なのに、ポテンシャルがずれるのでしょうか?

  • 金属酸化物結晶の構造について

    より大きな金属イオンを取り込むためには酸素の配位数は多い方がいいのか、少ない方がいいのかどちらなのでしょうか? ご解答お願いします。

  • mosfetの構造について

     電子デバイスの初心者なので基本的な事かもしれませんがよろしくお願いします。  MOSFETについてですが、MOSFETは普通、ゲート、ソース、ドレイン、バルクの4端子があり、ゲートとバルク間に電位差をつけることでソース、ドレイン間のスイッチングができると理解しています。  私の場合バルクとソースを異なる電位で使用したいと考えており、4端子のMOSFETがほしいのですが通常市販されているMOSFETはどれもバルクとソースが短絡されてしまっているものばかりのように思われます。このような構造になっているのは何か理由があるのでしょうか?  MOSFETのスイッチング操作を行うためのゲート・バルクを通る回路とスイッチングで制御されるソース・ドレインの回路を独立した2つの回路のように使用したいのですがこのようなことは可能なのでしょうか?  よろしくお願いいたします。

  • MOSFETのゲート電圧

    MOSFETのゲート電圧がドレイン電圧より大きい場合。どうなりますか? 問題ありませんか?それとも困れますか?