100keV O+이온 빔에 의한 SIMOX SOI의 SI-SiO2의 계면 구조

Abstract

100keV $O^+$이온 빔에 의해 형성된 separation by implanted oxygen(SIMOX) silicon on insulator (SOI)의 열처리 전후의 계면 구조를 high resolution transmission electron microscopy(HRTEM)을 이용하여 관찰하였다. 실리콘 주입 온도 550℃에서 ~$5\times 10^{17}\textrm{cm}^{-2}O^+$를 주입한 직후의 계면은 매우 거칠고 산화물 석출, stacking fault, coesite $SiO2 상 석출물 등 여러 가지 형태의 결함들을 가지고 있었다. 반면, 이것을 1300℃에서 열처리한 후의 계면은 매우 편편하고 잘 정의된 계면으로 변하였다. 열처리후의 계면은 HRTEM을 통해서 3keV$O_2^\;+$이온 빔에 의해 형성된 산화막 계면, 그리고 게이트 산화막으로 사용되는 ~ 6nm열 산화막 계면과 비교하여 볼 때 비슷한 수준의 roughness를 보여 주었다.