最終更新 2026-10-10

ITOXとは(内部熱酸化・SIMOX)

Internal Thermal Oxidation (ITOX)

ITOX(内部熱酸化)とは、SIMOX法で作ったSOIウェハを酸素を含む雰囲気で1,300℃以上に加熱し、埋め込み酸化膜を内側から成長させて厚くする技術です。酸素の注入量を減らした低ドーズのSIMOXで残りやすいピンホールを減らし、界面を滑らかにします。現在のSOIウェハの主流はスマートカット法です。

目次7項目
  1. 定義・解説
  2. 図解
  3. よくある質問
  4. 設備の製造メーカー
  5. 関連用語
  6. 比較・違いを学ぶ
  7. 出典・参考資料

定義・解説

ITOX(Internal Thermal Oxidation:内部熱酸化)とは、SIMOX法で作ったSOIウェハに、酸素を多く含む雰囲気で非常に高い温度(1,300℃以上)の熱処理を加え、埋め込み酸化膜(BOX)を内側から厚くし、その品質を高める技術です。SIMOX法の改良として日本で開発されました。

SIMOX(Separation by IMplanted OXygen)法は、シリコンウェハに酸素イオンを大量に注入し、高温で熱処理して内部に酸化膜の層を作る方法です。注入する酸素を減らす(低ドーズ)と結晶の欠陥は減りますが、埋め込み酸化膜が薄くなり、ピンホールなどの欠陥が残りやすいという問題がありました。ITOXでは、表面から拡散してきた酸素が埋め込み酸化膜とシリコンの界面で反応し、酸化膜が内側から成長するため、膜が厚くなると同時に、界面が滑らかになり、ピンホールも減ります。

ITOXにより、低ドーズのSIMOXでも品質の高いSOIウェハを作れるようになりました。ただし、現在のSOIウェハの主流は、膜の厚さを精密に制御でき、元のウェハを再利用できるスマートカット法(貼り合わせ方式)になっており、SIMOX・ITOXは一部の用途に限られています。

図解

SIMOX法とITOX(内部熱酸化)によるSOIウェハの製造の流れ
表面の酸化で上側のシリコン層は薄くなるため、厚さの設計に含めておく。

よくある質問(FAQ)

SIMOX法とは何ですか?
シリコンウェハに酸素イオンを大量に注入し、高温で熱処理して内部に酸化膜の層(埋め込み酸化膜)を作り、SOI構造にする方法です。貼り合わせを使わずに1枚のウェハからSOIを作れますが、注入量が多いと結晶に欠陥が残り、少ないと酸化膜が薄く欠陥が出やすいという課題がありました。
ITOXでなぜ埋め込み酸化膜が厚くなるのですか?
高温で酸素を含む雰囲気にさらすと、酸素が表面のシリコン層を通って拡散し、埋め込み酸化膜とシリコンの界面で反応して新しい酸化膜を作るからです。酸化膜が内側から成長するので、膜が厚くなると同時に界面が滑らかになり、ピンホールもふさがります。

設備の製造メーカー

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比較・違いを学ぶ

出典・参考資料

  1. 日本結晶成長学会「窒素ドープ結晶利用によるSIMOXウェーハの高品質化(バルク成長分科会特集-最先端デバイスと科学技術-)(日本結晶成長学会誌 30巻5号)」(2026/10/10 確認)
  2. The Surface Science Society of Japan「Formation Process of SOI (silicon-on-insulator) Structures Utilizing High Dose Oxygen Implantation Technology(Hyomen Kagaku 15巻2号)」(2026/10/10 確認)