Effects of N$H_3$ on the Induced Defect in Si Oxidation

N$H_3$가 Si산화의 열유기 결함에 미치는 영향

  • Published : 1993.08.01

Abstract

In this paper, an $NH_3$, added during dry oxidation and annealing m Si( 111) is clarified effect ive to suppress or remove defects. Annealing effects in $N_2$ and $NH_3/N_2$ ambient are estimated with dry $O_2$ and $NH_4$ oxidation($NH_3$ added in dry $O_2$ oxidation) method. C;em'rated defects in dry $O_2$ oxidation are lengthened according to oxidation time. but any defects in $NH_3$ oxidation are not found. Dry oxidation, after $NH_3$ oxidation as an initial oxidation. lias the defect -removing effect at the interface of Si -$SiO_2$. After dry or $NH_3$. oxidation. the annealmg 7.5% $NH_3/N_2$ ambient brings out gettering effect of OSF. The annealing in 7.5% $NH_3/N_2$ ambient for NI L oxidation method decreaSE,s $NH_3$ length of OSF about 20 % compared with dry oxidation method. Tlw feature of OSF is pit type, the gettering is directed to (011) plane for (111) plane. and OSFs are etched following to 110) directIon.

본 논문에서는 Si(111)에 대한 건식산화와 어닐링에서 결함의 억제 또는 제거에 $NH_3$가 효과적임을 밝혔다. 산화방식은 건식산화(dry $O_2$ oxidation)및 $NH_3$산화($NH_3$ added in dry $O_2$oxidation)를 택하였고 $N_2$$NH_3N_2$분위기에서 어닐링 효과를 평가하였다. 건식산화에서는 발생되는 결함이 성장시간에 따라서 길이가 길어지며, $NH_3$산화에서는 결함이 발견되지 않았다. 또한 초기산화를 $NH_3$산화로 하고서 건식산화를 하였을 때 계면에서의 결함을 제거하는 효과가 있다. 건식산화 또는 $NH_3$산화를 한 후 이들 시료에 대하여 7.5% $NH_3N_2$분위로 어닐링하면OSF의 게터링(gettering)효과가 있었다. $NH_3$산화방식에서 7.5%$NH_3N_3$분위기로 어닐링했을때가 건식산화방식에 비하여 OSF의 길이가 20%정도 감소하였다. OSF의 모양은 pit형으로 (111)면에 대하여 (011)면 쪽으로 게터링이 일어났으며<110>방향으로 식각되는 성질이 있었다.

Keywords

References

  1. Bell Syst. Tech. J. v.46 M.H. Crowell (et al)
  2. Phys. Status Solid. v.3 D.J.D. Thmas
  3. Philos. Mag. v.13 G.R. Booker;W.J. Tunstall
  4. Jpn. J. Appl. Phys. v.10 H. Shiraki (et al)
  5. Bell Syst. Tech. J. v.49 W. Boyle;G. Smith
  6. IEEE Trans. Electron Devices. v.ED-18 M.F. Tompsett (et al)
  7. J. Electrochem. Soc. v.113 A.W. Fisher;J.A. Amick
  8. J. Appl. Phys. v.45 K.V. Ravi;C.J. Varker
  9. J. Appl. Phys. v.31 A. Goetzberger;W. Shockley
  10. J. Electrochem. Soc. v.122 G.A. Rozgonyi;P.M. Petroff;M.H. Read
  11. Jpn. J. Appl. Phys. v.14 H. Shiraki
  12. Jpn. J. Appl. Phys. v.28 Y.C. Tseng;K. Shono
  13. Jpn. J. Appl. Phys. v.30 Y.C. Tseng;K. Shono
  14. JSAP v.53 Young-Cho Kim;Chul-Ju Kim
  15. J. Appl. Phys. v.45 S.M. Hu
  16. Phys. Rev. B v.16 S.P. Murarka
  17. Philos. Mag. v.20 I.R. Sanders;P.S. Dosbon
  18. Appl. Phys. Lett. v.27 S.M. Hu