■体裁:B5版222ページ
■発刊:1992/02/28
■ISBNコード:4-947655-50-X

【執筆者】
黒田 司、岩黒弘明
大阪大学、新電元工業

※所属、肩書き等は本書発刊当時のものです。

【序文】
本書「半導体デバイス界面の汚染・損傷の評価と対策」は,半導体集積回路の製作技術の開発や問題点に初めて学ぼうとする人の""問題解決の手法""となる入門書として執筆したものである。

【目次】

第1章　微細加工による損傷と汚染
1.　微細加工とビーム加工
2.　ビーム照射による損傷
2.1　ビーム加工による損傷
2.2　電子ビーム照射による損傷
2.3　高エネルギー入射粒子と表面の衝突
　 2.4　光子による損傷
　　2.5　結晶の照射損傷
　　2.6　絶縁膜の照射損傷
3.　ビームを用いた半導体デバイス製造工程の問題点
　　3.1　露光工程
　　3.2　イオン注入工程
　　3.3　研磨工程
　　3.4　金属膜および絶縁膜の形成工程
4.　不純物汚染
　　4.1　微粒子による汚染
　　4.2　環境による汚染
　　4.3　金属イオンによる汚染
参考文献

第2章　プラズマ損傷の評価技術
1.　損傷の評価技術
2.　結晶性の評価方法
　　2.1　湿式研磨によって生じる結晶欠陥
　　2.2　ラザフォード後方散乱
　　2.3　透過型電子顕微鏡
　　2.4　反射高速電子回折
　　2.5　だ円偏光解析
　　2.6　電子スピン共鳴
　　2.7 ya熱波法
　　2.8　ラマン分光
3.　不純物分析
　　3.1　2次イオン質量分析
　　3.2　オージェ電子分光
　　3.3　X線光電子分光
　　3.4　即発放射線分析
　　3.5　フォトルミネッセンス
4.　電気的特性からの評価
　　4.1　モスキャパシタによる評価
　　4.2　ショットキーダイオードによる評価
　　4.3　キャリア寿命の測定
　　4.4　深い準位を調べるための容量過渡応答
参考文献

第3章　モンテカルロ法によるプラズマ損傷層の評価
1.　モンテカルロ法
　　1.1　コンピュータ・シミュレーション
　　1.2　確立論的方法
　　1.3　モンテカルロ法
2.　モンテカルロ法のイオン打込みへの応用
　　2.1　モンテカルロ法のイオン打込みへの応用と特徴
　　2.2　モンテカルロ法によるイオンの軌跡追跡の手順
3.　損傷層の模型化による計算処理
　　3.1　プラズマ照射によって生成されたシリコン損傷層
　　3.2　シリコン基板へヘリウムイオンとアルゴンイオンの注入
　　3.3　シリコン基板へ水素イオンと重水素イオンの注入
参考文献

第4章　アルゴンイオン照射によって生じるシリコン表面の損傷
1.　イオン照射による損傷と評価法
　　1.1　アルゴンイオン照射によって生じるシリコンの損傷
　　1.2　観察による研磨表面の評価
　　1.3　透過型電子顕微鏡による研磨断面の評価
　　1.4　高速電子線回折法による研磨表面の評価
2.　シリコン基板に生じた欠陥の評価
　　2.1　電子スピン共鳴法によるシリコン基板に生じた欠陥の評価
　　　　　　　2.2　エリプソメトリーによるシリコン基板に生じた欠陥の評価
3.　シリコン表面の損傷層の評価
　　3.1　ラザフォード後方散乱法による損傷層の評価
　　3.2　フォトルミネッセンスによるシリコン表面損傷層の評価
　　3.3　X線光電子分光法によるシリコン表面損傷層の評価
4.　照射を行った試料で作ったデバイスの電気的特性による評価
参考文献

第5章　酸素プラズマを照射することによって生じる界面の汚染と損傷
1.　表面へ酸素プラズマを照射した効果
2.　灰化によって生じる金属汚染
　　2.1　シリコン酸化膜内の可動イオン汚染
　　2.2　酸化膜に吸収された不純物の2次イオン質量分析
　　2.3　4フッ化メタンガスの添加によって起こる可動イオン汚染の減少
　　2.4　注入するイオンの種類と可動イオン汚染の関係
　　2.5　試料の帯電量およびナトリウム不純物量と可動イオン汚染
　　2.6　酸化膜よりシリコン基板へ汚染の進行
　　2.7　リンを添加した多結晶シリコン膜の固定と不活性化
　　2.8　リンを添加した多結晶シリコンゲートモスダイオードの汚染
3.　感光性樹脂に含まれる重金属の灰化研磨によるデバイス汚染
4.　灰化研磨による汚染対策
　　4.1　感光性樹脂の高純度化と製造工程の改善
　　4.2　灰化研磨装置の改善
5.　酸素プラズマが基板へ与える影響
　　5.1　下地がシリコンの場合
　　5.2　下地がシリコン酸化膜の場合
参考文献

第6章　水素を含まないガスプラズマによる汚染と損傷
1.　反応性イオンを用いた研磨
2.　研磨ガスによる基板の汚染
　　2.1　4フッ化メタンガスプラズマを照射したシリコン表面
　　2.2　ジクロロジフルオロメタンガスをプラズマ照射したシリコン表面
　　2.3　6フッ化イオウガスをプラズマ照射したシリコン表面
3.　シリコン基板に生じる損傷層
　　3.1　プラズマ照射を行うことによって生じるシリコン基板の損傷
　　3.2　プラズマを照射したために損傷層へ侵入した不純物
　　3.3　プラズマを照射することによって生じた損傷層の深さ
4.　汚染膜と損傷層を除去する方法
参考文献

第7章　水素を含んだガスプラズマによる汚染と損傷
1.　水素を含んだガスによるイオン研磨
　　1.1　シリコンに対するシリコン酸化膜の高選択比研磨
　　1.2　汚染膜の厚さと研磨速度の関係
　　1.3　水素の添加効果
2.　汚染膜のX線光電子分光法による分析
3.　汚染膜と損傷層の界面分析
4.　損傷層の解析
　　4.1　ラザフォード後方散乱法による損傷層の解析
　　4.2　ラマン散乱法による損傷層の解析
5.　シリコン内に注入された水素の分析
　　5.1　即発放射線分析
　　5.2　2次イオン質量分析による分析
　　5.3　ラマン散乱による分析
6.　汚染膜と損傷層の構造および除去方法
　　6.1　イオン研磨工程後の対策と損傷の構造
　　6.2　汚染膜の除去
　　6.3　損傷層の除去
　　6.4　基板内に吸収された水素の除去
参考文献

第8章　試料の汚染, 帯電と破壊およびアルミニウムの研磨残渣と腐食
1.　反応容器からの汚染
2.　試料の帯電と破壊
　　2.1　ウエハの帯電
　　2.2　ゲート酸化膜の絶縁破壊
3.　金属配線材料を乾式研磨するときに生じる残渣と腐食
　　3.1　アルミニウム合金の研磨と残渣
　　3.2　アルミニウム合金と多層配線の腐食
　　3.3　腐食防止対策
参考文献