極薄SiON膜の組成・膜厚評価

XPSを用いたウエハ表面数nmの膜厚の見積もり

概要

シリコンウエハ上の自然酸化膜・シリコン酸窒化薄膜など、厚さ数nm以下の極薄膜について、サンプル最表面のSi2pスペクトルを測定します。得られたスペクトルの波形解析を行うことにより、各結合状態の存在割合を求め、この結果とXPSを用いたウエハ表面数nmの膜厚を見積もります（式１）。

データ

• 各パラメータ

λ＝3.3nm(AlKα線)
SiON膜厚計算：Si中Siの密度＝2.33g/cm³、SiO₂中Siの密度＝1.24g/cm³、SiON中Siの密度≒SiO中Siの密度＝1.43g/cm³
Nドーズ量計算：SiO₂密度＝6.6E22(atoms/cm³)、Si₃N₄密度＝9.5E22(atoms/cm³)