半導体用語集
ポアソン比
英語表記：Poisson's ratio
現実の材料は二次元や三次元であり、弾性的にもそのように取り扱わなければならない。この場合ポアソン比の概念が必要になる。棒の両端を引っ張ったり押したりすると、その垂直方向は縮んだり、伸びたりする。いま棒の軸方向に沿う単位長さ当たりの伸びまたは縮み量をとすると、垂直方向にはβのある定数倍ｖβだけ縮んだり伸びたりする。この値ｖをボアソン比といい、弾性の範囲内で材料に固有な値を示す。たとえは、針金を長さɭ からɭ +δɭ まで伸ばす時、その半径がγ からγ +δγ になったとすれば、
である。半導体プロセスの応力ー歪関係式はほとんどがボアソン比を用いて記述される。 たとえばシリコン基板を熱酸化した時,両者の膨張係数の違いにより応力びが誘起される。 シリ コン基板中のSiーSi02界面における歪Eは以下の式で表わされる。
E はヤング率、レは方位により異なり、く100 >で0.3、< 111 >で0 . 28である。
へテロエピタキシャル成長では基板とエピ層の格子定数が異なるため、弾性限界を超えるとミスフィット転位が発生する。歪が小さい場合はエピ層の面内方向の格子間隔は基板のそれに引きすられて等しくなったままで、界面に垂直な方向の格子がボアソン比に従って伸び縮みする。 エピ層の膜厚が臨界値を超えると、ミスフィット転位が発生する。
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