■体裁:B5版422ページ
■発刊:1991/07/28
■ISBNコード:4-947655-44-5

【執筆者】
西岡泰城 日本テキサス・インスツルメンツ/
大木義路、西川宏之 早稲田大学/
服部健雄 武蔵工業大学/ 岩崎裕 大阪大学/
森田悦郎、吉見年弘、桜井真理、島貫康 三菱マテリアル、日本シリコン/
下田高広 東京エレクトロン/ 今井馨太郎 東芝/
蒲原史朗 日立製作所/ 谷口研二 大阪大学/ 鳥海明 東芝/
塩野登 日本電信電話/ 塩澤順一、山部紀久夫 東芝/
安田直樹 大阪大学/ 高木信一 東芝/ 佐野正和 九州電子金属/
穂苅泰明 日本電気/ 内田英次 沖電気工業/ 鳥海明 東芝/
三橋順一 三菱電機/ 堀隆 松下電器産業/ 小柳光正 広島大学/
平山誠 三菱電機/ 吉川邦良 東芝

※所属、肩書き等は本書発刊当時のものです。

【目次】

第1章　シリコン熱酸化膜の概要
　1.　総説　　
　2.　歴史的背景　　
　3.熱酸化膜の信頼性　　
　　　3.1　ホットキャリア現象
　　　3.2　放射線照射
　　　3.3　経時的絶縁破壊
　4.　酸化膜の劣化機構　　
　　　4.1　絶縁破壊モデル
　　　4.2　電子,正孔トラップ,界面準位の発生メカニズム
　5.　酸化膜中のハロゲン効果　　
　6.まとめ　　

第2章　酸化膜と界面の基本構造
第1節Si02の構造と欠陥　　　
　1.　Si02の結合状態と構造　　
　2.　Si02中の不純物　　
　3.　Si02中の欠陥中心一その種類一　　
　4.　常磁性欠陥　　
　　　4.1　E’中心
　　　4.2　NBOHC
　　　4.3　PR
　　　4.4　自己補補正孔
　5.　反磁性欠陥　　
　　　5.1　非化学量論的組成(ノンストイキオメトリ)に起因する欠陥
　　　5.2　酸素空孔と2配位シリコン
　　　5.3　過酸化結合と溶存酸素
第2節　シリコン酸化膜界面の構造　　　
　(1)評価技術と界面構造の概要　　
　　　1.　組成遷移領域
　　　2.　構造遷移領域
　　　3.　界面の平坦性
　　　4.　構造不完全性,その1
　　　5.　構造不完全性,その2
　　　6.　構造不完全性,その3
　　　7.　界面近傍における結品質Si02
　　　8.　界面構造の安定性
　　　9.　界面構造研究における今後の課題
　(2)透過電子顕微鏡による評価　　
　　　1.　はじめに
　　　2.　シリコン酸化膜界面のラフネス
　　　3.　酸化膜界面の徹構造,酸化物の結晶,シリコンクラスターなど
　　　4.　トレンチの酸化など

第3章　酸化膜形成技術
第1節ウエハの処理技術　　　
　1.　はじめに　　
　2.　ウエハ表面への汚染金属の吸着・除去挙動　　
　　　2.1　吸着
　　　2.2　除去
　　　2.3　吸着・除去モデル
　　　2.4　まとめ
　3.　SC1洗浄のエッチング,酸化効果　　
　　　3.1　エッチング
　　　3.2　酸化
　　　3.3　まとめ
　4.　最近のトピックス　　
第2節　酸化炉　　　
　1.　概略　　
　2.　ヒータカートリッジと温度制御　　
　3.　ガス供給系　　
　4.　クリーンユニット　　
　5.　各種自動機　　
　　　5.1　ボートローディング機構
　　　5.2　ウエハ移載機構
　　　5.3　キャリアストッカ
　6.　コントローラと集中管理システム　　
　7.　今後の展望　　
第3節　酸化膜形成方法　　　
　1.　はじめに　　
　2.　酸化膜成長基礎過程　　
　3.　Deal-Groveモデル　　
　4.　ドライ酸化とウエット酸化　　
　5.　面方位依存性　　
　6.　基板不純物依存性　　
　7.　ハロゲンの影響　　
　8.　酸化と応力　　
第4節　酸化膜の成長モデル　　　
　1.　はじめに一Deal-Groveモデルー　　
　　　1.1　酸化種の気相中から酸化膜表面への移動(F1)
　　　1.2　酸化種の酸化膜中の拡散(F2)
　　　1.3　酸化種のシリコン表面での反応(F3)
　　　1.4　Linear Parabo1ic方程式の導出
　2. Deal-Groveモデルの拡張　　
　　　2.1 Deal-Groveモデルの限界
　　　2.2 モデル構築の背景となる物理現象
　　　2.3 現象論的モデルの必要性
　3. 過去のモデル　　
　　　3.1 初期増速酸化に関するモデル
　　　3.2 酸素分圧依存性に関するモデル
　　　3.3 高濃度増速酸化に関するモデル
　　　3.4 2次元効果に関するモデル
　　　3.5 自然酸化に関するモデル
　4.　まとめ　　
第5節　酸化膜厚測定技術　　　
　1.　光と物質の相互作用　　
　2.　酸化膜厚測定技術　　
　2.1　エリプソメトリ(偏光解析)　　
　2.2　光干渉型膜厚測定法

第4章　酸化膜の電気的特性
第1節　酸化膜中のキャリア輸送特性　　　
　1.　はじめに　　
　2.　Fowler-Nordheimトンネル電流　　
　3.　ホール伝導　　
　　　3.1　Continuous-Time Random Walk(CTRW)モデル
　　　3.2 Small Polaronモデル
　4. 薄い酸化膜の輸送特性　　
　5. ホットエレクトロン輸送　　
第2節 照射損傷　　　
　1.　はじめに　　
　2.　照射損傷機構　　
　　　2.1　電子-正孔対発生と移動
　　　2.2　正電荷発生
　　　2.3　界面準位発生
　　　2.4　中性電子トラップ発生
　3.　MOSデバイスの放射線損傷　　
　4.　放射線耐量強化　　
第3節　多結晶Si上の酸化膜　く塩澤順一/山部紀久夫〉　　　
　1.　はじめに　　
　2.　多結晶Si表面構造と酸化膜絶縁特性　　
　3.　酸化による多結晶Si/酸化膜界面変化　　
　4.　多結晶Si酸化のモデル　　
　5.　多結晶Si/酸化膜界面と酸化膜絶縁特性　　
　6.　不純物混入による酸化膜劣化　　
第4節　酸化膜界面の特性　　　
　(1)界面および酸化膜の評価技術　　
　　　1. 界面準位の評価法
　　　2.　酸化膜中の電荷の評価法
　(2)界面におけるキャリアの移動度　　
　　　1.　はじめに
　　　2.　界面キャリア移動度の測定法
　　　3.　低電界移動度に関する実験結果
　　　4.　界面における高エネルギーキャリアの伝導
　　　5.界面移動度のモデル

第5章　酸化膜の信頼性　　　
第1節結晶に起因する酸化膜欠陥　　　
　1.　酸化膜欠陥評価法　　
　2.　結晶基板要因　　
　　　2.1　表面微小凹凸
　　　2.2　金属不純物汚染
　　　2.3　微小結晶欠陥
第2節　経時破壊現象　　　
　1.　評価手法と信頼度関数　　
　2.　加速係数とスクリーニング　　
　3.　酸化膜形成プロセスと経時破壊　　
　4.　汚染による影響　　
　5.　Si/Si02界面構造と経時破壊　　
　6.　電圧極性依存性　　
　7.　経時破壊のメカニズム　　
　8.　積層構造膜の経時破壊　　
　9.　薄膜化の見通しと今後の課題　　
第3節　酸化膜中のキャリア捕獲　　　
　1.　はじめに　　
　2.　酸化膜中のトラップ評価法　　
　　　2.1　酸化膜中へのキャリア注入
　　　2.2　電荷量の測定
　　　2.3　トラップ位置の測定
　3.　酸化膜中のトラップ　　
　　　3.1　トラップの分類
　　　3.2　電子トラップ
　　　3.3　正孔トラップ
　　　3.4　電子トラップの発生
　　　3.5　デバイス特性に及ぼす影響
　4.　まとめ　　
第4節　界面準位発生モデル　　　
　1.　界面準位とは何か　　
　2.　界面準位の実験的確認と微視的モデル　　
　3.　界面準位生成モデル　　
　　　3.1　水素モデル
　　　3.2　注入モデル
　　　3.3　ストレス・モデル
　　　3.4　その他
　4.　今後の課題　　
第5節　酸化膜信頼性評価技術　　　
　1.　バーンイン試験　　
　2.　経時破壊(TDDB)試験　　
　3.　ホットキャリア注入による信頼性評価技術　　
　4.　発光観察による酸化膜評価技術

第6章　窒化酸化膜の特性
　1.はじめに　　
　2.窒化酸化膜の物理特性　　
　3.窒化酸化膜の電気特性　　
　4.窒化酸化膜の信頼性　　
　5.窒化酸化膜MOSFETの移動度・性能　　
　6.窒化酸化膜MOSFETのホットキャリア信頼性　　
　7.まとめ　　
第7章　実デバイスでの応用と問題点　　　
第1節　微細MOSFET　　　
　1.　微細MOSFETの特性　　
　　　1.1　短チャンネル効果
　　　1.2　狭チャンネル効果
　　　1.3　比例縮小則
　2.　ソース-ドレイン間耐圧　　
　3.　ホットキャリア効果　　
　　　3.1　ホットキャリア注入現象
　　　3.2　ホットキャリア寿命とゲート酸化膜
　　　3.3　バンド間トンネリングとホットキャリア効果
　4.　微細MOSFET構造　　
　　　4.1　ドレインエンジニアリングと高耐圧構造
　　　4.2　基板エンジニアリング
第2節　ダイナミックRAMのキャパシタ　　　
　1.　はじめに一ダイナミックRAMのセルー　　
　2.　Si熱酸化膜から3D構造キャパシタ　　
　3.　トレンチキャパシタ　　
　4.　スタックキャパシタ　　
　5.　ダイナミックRAMキャパシター今後の課題一　　
第3節不揮発性メモリ　　　
　1.　はじめに　　
　2.　MNOS型メモリ素子　　
　3.　浮遊ゲート型メモリ素子　　
　　　3.1　ポリシリコン間絶縁膜
　　　3.2　FLOTOX(FLOating gate-Tmnel OXide)型セル
　　　3.3　TPFG(TexturedPolyFloatingGate)型セル
　　　3.4　F1ash-EEPROM(一括消去型)セル
　4.　まとめと今後の課題　　
索引