半導体用語集
ドーズウィンドウ
英語表記：dose window
SIMOXではSi基板に酸素をイオン注入後、高温熱処理することによりイオン注入された酸素と基板Siを反応させ基板内部に埋め込み酸化膜を形成し、埋め込み酸化膜上に薄膜Si層を形成する。埋め込み酸化膜厚にもよるが連続した埋め込み酸化膜形成には～1×10¹⁸ cm⁻² 以上のドーズ量が必要と考えられていた。また、Si基板表面にはイオン注入ダメージが導入され、高温熱処理の回復過程で貫通転位が薄膜Si層に発生する。貫通転位密度はドーズ量が少ないほど小さくなるため、この貫通転位の低減と埋め込み酸化膜の完全性の両立がSIMOXの課題であった。
1×10¹⁸ cm⁻² 以下のドーズ量では、連続した埋め込み酸化膜の形成が困難と考えられていたが、狭い範囲ながら4.0±0.5×10¹⁷ cm⁻² のドーズ量では連続した埋め込み酸化膜が形成可能なことが発見され、このドーズ量はドーズウィンドウと呼ばれる。 ドーズウィンドウでは薄膜Si層の貫通転位密度も1×10³ cm⁻² 以下に減少し、埋め込み酸化膜の絶縁特性と薄膜Si層の結晶性の両立が図られている。なお、酸素イオン注入後の熱処理条件を工夫し、ドーズウィンドウを広げる試みが行われ、2.0～6.0×10¹⁷ cm⁻²に拡大可能との報告がある。
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