シリコン酸化膜における応力特性の計算化学的検討

○山田 有場	やまだ あるば		東北大院工
  黒川 仁	くろかわ ひとし		東北大院工
  遠藤 明	えんどう あきら		東北大院工
  高見 誠一	たかみ せいいち		東北大院工
  久保 百司	くぼ ももじ		東北大院工
  宮本 明	みやもと あきら		東北大院工

シリコンデバイスの微細化、高集積化に伴い、ゲート絶縁膜の薄膜化が進行し
高品質な極薄絶縁膜の必要性が課せられている。近年、酸化層薄膜の微小表面
応力の測定により、プラズマ酸化過程の極初期には引っ張り応力と圧縮応力が
繰り返し観測された。そこで本研究では、酸化膜成長過程の応力変化を解明す
るために、分子力学(MM)計算を行なった。MM計算にはMSI社の開発したCerius2
を用いた。Si(100)清浄表面に1〜９層の酸化膜を形成し最安定構造を求めた。
また、ステップを考慮したモデルについても検討を行なった。ポテンシャルは
Universalポテンシャルを用いた。周期境界条件の単位セルは、表面方向のみ
緩和させた。スーパーセルのb軸(ダイマーに平行)とc軸(ダイマーに垂直)の変
化から応力が異方性を持つ事が確認できる。またb軸とc軸の和の変化から始め
に引っ張り応力、次に圧縮応力が確認された。