【公開日：2023.07.31】【最終更新日：2023.04.23】
課題データ / Project Data
課題番号 / Project Issue Number
22WS0083
利用課題名 / Title
ドライ酸素ガスによるSi基板の熱酸化膜の評価
利用した実施機関 / Support Institute
早稲田大学
機関外・機関内の利用 / External or Internal Use
内部利用（ARIM事業参画者）/Internal Use (by ARIM members)
技術領域 / Technology Area
【横断技術領域 / Cross-Technology Area】（主 / Main）加工・デバイスプロセス/Nanofabrication（副 / Sub）計測・分析/Advanced Characterization
【重要技術領域 / Important Technology Area】（主 / Main）高度なデバイス機能の発現を可能とするマテリアル/Materials allowing high-level device functions to be performed（副 / Sub）-
キーワード / Keywords
成膜, 分析, Si熱酸化, 屈折率,赤外・可視・紫外分光/Infrared and UV and visible light spectroscopy
利用者と利用形態 / User and Support Type
利用者名（課題申請者）/ User Name (Project Applicant)
野崎 義人
所属名 / Affiliation
早稲田大学 ナノ・ライフ創新研究機構
共同利用者氏名 / Names of Collaborators in Other Institutes Than Hub and Spoke Institutes
田中大器
ARIM実施機関支援担当者 / Names of Collaborators in The Hub and Spoke Institutes
野崎義人
利用形態 / Support Type
（主 / Main）機器利用/Equipment Utilization（副 / Sub）-
利用した主な設備 / Equipment Used in This Project
WS-026：高性能分光エリプソメータ
WS-027：ダイシングソー
報告書データ / Report
概要（目的・用途・実施内容）/ Abstract (Aim, Use Applications and Contents)
ドライ酸素ガスを使った熱酸化炉について、Si基板の酸化時間と熱酸化膜（SiO2）の膜厚の関係を調べた。同時にSiO2膜の光学特性（屈折率）を測定して文献値と比較し、膜質を評価した。
実験 / Experimental
ダイシングソーにて寸法20 mm角に切断したSi基板を精密に洗浄後、熱酸化炉にセットし、ドライ酸素ガスを使用してSi基板を熱酸化させた。酸素ガス流量は1 L/min、炉の設定温度は1000 ℃とした。酸化時間は3 h, 5 h, 10 hとした。成膜されたSiO2膜の評価は分光エリプソメータにて膜厚と屈折率をフィッティングにより求めた。
結果と考察 / Results and Discussion
Fig.1に酸化時間とSiO2膜厚の関係のグラフを示す。文献値[1]と比較して若干膜厚が薄いほうにずれているが、温度のばらつき等を考えると妥当なデータと考えられる。Fig.2に屈折率のデータを示す。文献値[2]（溶融石英）と比較して屈折率が最大で0.01ほど大きい結果となった。屈折率も温度ばらつきも考えるとほぼ妥当なデータと考える。
図・表・数式 / Figures, Tables and Equations
Fig. 1 Oxidation of silicon in dry oxygen at atmospheric pressure.
Fig. 2 Refractive index of silicon thermal oxidation.
その他・特記事項（参考文献・謝辞等） / Remarks(References and Acknowledgements)
・参考文献[1] B. E. Deal and A. S. Grove, J. Appl. Phys. 36, 3770 (1965)
・参考文献[2] E. D. Palik, “Handbook of Optical Constants of Solids, Vol. 1” (1985)
成果発表・成果利用 / Publication and Patents
論文・プロシーディング（DOIのあるもの） / DOI (Publication and Proceedings)
口頭発表、ポスター発表および、その他の論文 / Oral Presentations etc.
特許 / Patents
特許出願件数 / Number of Patent Applications：0件
特許登録件数 / Number of Registered Patents：0件