RFスパッタリング法によるInSbヘテロエピタキシーと成長膜の光学的評価

通过射频溅射法对 InSb 异质外延和生长薄膜进行光学评估

• 批准号: 05650290
• 负责人: 宮崎 卓幸
• 金额: $ 0.64万
• 依托单位: Gunma University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for General Scientific Research (C)
• 财政年份: 1993
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 1993 至 无数据
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-05650290/
• 关键词: 高周波スパッタ法; ヘテロエピタキシー; InSb; 波長可変エリプソメータ; 温度変調反射率; モデル誘電率関数; イオンダメージ; 有効媒質近似

本研究は、スパッタ法によるInSbのヘテロエピタキシーの実現と作製膜の膜質評価およびエピタキシーのための基板洗浄効果の評価を光学的手法により行うことを目的とした。スパッタ法は平行2極高周波(RF)スパッタ法が用いられた。また、光学的評価には波長可変エリプソメータ(SE)、温度変調反射率測定法(TR)を主として用いた。温度変調反射率測定では、補助金により購入した「モノクロコントロール・インターフェースユニット」を使用して、測定の自動化システムを構築した結果、高信頼性の測定データを得ることが可能となった。得られた光学測定データは、モデルを用いて定量的解析が行われた。解析モデルは、有効媒質近似(EMA)モデルおよび我々が提唱するオプティカル理論に基づいたモデル誘導率関数(MDF)の2つが用いられた。以下に本研究で得られた知見を示す。1.RFスパッタ法により、サファイア(0001)面上へのInSb(111)の低温(〜300℃)エピタキシーを実現した。2.SEデータのモデル解析から、スパッタ作製InSb膜には密度欠損が生じている。3.MDFはバルク材料のみならず、薄膜の光学特性や構造解析においても有効である。4.MDFは、SEおよびTR測定のスペクトルを測定エネルギー領域全体に渡って解析可能な理論モデルである。なお、これまでエネルギー全体のスペクトルを説明する理論モデルの報告は無く、本研究が最初である。5.SE測定とEMA解析を用いることで、エピタキシー実現のためのSi基板の薬液(HF等)洗浄による水素終端、ラフネス発生およびArイオンクリーニングによるダメージ発生の定量的解析が可能。

This study aims to improve the quality of the film by improving the quality of the film. The method is parallel to 2 extremely high frequency waves (RF). The wavelength of the optical system can be changed from SE to TR. The measurement of temperature and reflectivity can be achieved by using the automatic measurement method. The results of the optical measurement are as follows: Analytical medium approximation (EMA) is used to estimate the basic induction factor (MDF). The following findings are presented in this study. 1. RF temperature measurement of InSb(111) at low temperature (~ 300℃) 2. The density loss of InSb film is caused by the loss of density. 3. MDF material, thin film optical properties and structure analysis. 4. MDF, SE and TR measurements are performed in all areas of possible theoretical analysis. This study was initially carried out in the absence of a theoretical report. 5. SE determination and EMA analysis can be used to quantitatively analyze the water terminal and the generation of EMA in the solution (HF, etc.) washing of Si substrate.

项目成果

Takayuki Miyazaki: "Spectroscopic Ellipsometry Study of Si Surfaces Modified by Low-Energy Ar^+-Ion Irradiation" Japanese Journal of Applied Physics. 32. 4941-4945 (1993)

Takayuki Miyazaki：“低能Ar^-离子辐照改性硅表面的光谱椭圆测量研究”日本应用物理学杂志。