半導体用語集
プラズマ酸化
英語表記：plasma oxidation
<p>液層における陽極酸化と同じように、酸素プラズマに電界を印加することによりSiを酸化できる。減圧にした酸素雰囲気に高周波またはマイクロ波を印加すると、高いエネルギーを持った電子が酸素分子に衝突し、酸素の電離や励起を起こす。電離には13 eV以上のエネルギーを必要とし、O+ や02+を発生させる。発生した負の酸素イオンは電界によってSi基板に加速され、さらにSi酸化膜中でも界面にドリフトし酸化種として供給される。</p><p>酸素イオンの抽出電圧を印加した状態では放物線型の酸化膜成長速度が観測される。これには、酸素圧力、温度、プラズマ密度が関係する。成長速度は温度を上げると増加し、圧力を下げると低下する。抽出電圧をかけなくても単なる熱酸化にくらべて、酸化速度は増加する。この場合にも、Si基板は浮遊電位に曝されている内部電界発生効果によるが、酸化種が励起状態による速い拡散の効果もある。プラズマのバラメータを十分に制御することが難しいため、統一的な成長のデータは取れていない。</p><p>成長した膜は、プラズマによる酸化膜の損傷あるいは酸素欠損があるため、熱酸化膜にくらべて密度は低い。また、スパッタリングや再付着の現象にも注意を払う必要がある。高温の熱処理によって熱酸化膜の値に近づく。</p>
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