3次元アトムプローブ解析事例集 19-052(4) 9 Si酸化膜中のGeの分析 絶縁膜中の導電ナノ粒子の形成は、単電子メモリなどへの応用が期待されています。 絶縁膜へ正イオン注入 すると帯電が起こり、注入イオンの想定外な拡散が発生します。そこで、帯電防止に効果的な負イオン注入法を 用いて作製した、Ge注入S i 酸化膜における導電ナノ粒子について、3DAPを用いて評価しました。 (本検討は、京都大学大学院後藤先生、辻先生との共同研究により行われたものです1)） Geナノ粒子の詳細解析 3DAP(3次元アトムプローブ)は、ナノサイズの微小構造を分析することができるツールです。 Si酸化膜中のナノ粒子の大きさなどについて、3次元的に定量分析・評価することが可能です。 Si酸化膜中のナノ粒子分析 Nano-particles in Silicon Oxide 1) 参考文献：H Tsuji et al. Trans. Mat. Res. Soc. Japan 41[3]305-308(2016) Si酸化膜中の原子像 Si Ga O SiO O2 Ge SiO2 全元素 0 (nm) 5 10 15 20 25 30 35 -10 -5 0 5 10 0 5 10 15 20 25 30 35 -10 -5 0 5 10 (nm) 0 5 10 15 20 25 30 35 -10 -5 0 5 10 (nm) Geナノ粒子の分布 (Ge:10 atomic%の等濃度面) Ge原子 分析試料では青色発光が観察されており、Geナノ粒子の状態が発光機構に関係して いることが考察されました。 観察された全ナノ粒子のクラスタ解析により、粒子には数 十個のGe原子が含まれていることが分かりました。また、任意に選択したナノ粒子の濃 度プロファイルや断面濃度像により、Ge-Ge酸化物のコア-シェル構造を形成している可 能性が示唆されました。 0 20 40 60 80 0 5 10 15 Concentration (atomic%) Distance (nm) Si O Ge ナノ粒子を含む濃度プロファイル (1nm×1nm×15nm) O: 40～70 atomic% Ge: 0～30 atomic% ナノ粒子の断面濃度像 (面内：8nm×10nm、奥行：1nm) (nm) 10 5 0 -5 -10 5 10 15 20 25 30 35 0 (nm) 10 5 0 -5 -10 5 10 15 20 25 30 35 0 任意のナノ粒子 を詳細解析
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