新型電子分析器による半導体表面からの光励起脱離イオンの放出角度分布の研究

使用新型电子分析仪研究半导体表面光激发脱附离子的发射角分布

• 批准号: 03239207
• 负责人: 大門 寛
• 金额: $ 0.83万
• 依托单位: Osaka University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas
• 财政年份: 1991
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 1991 至 无数据
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-03239207/
• 关键词: シリコン; アルミニウム; ジメチルアルミニウムハイドライド; 球面鏡分析器; 脱離; ESDIAD; 電子衝撃脱離; 光励起脱離

本研究の目的は、我々が開発した新型電子分析器を用いて半導体表面に吸着した分子からの脱離イオンの放出角度分布を測定し、吸着・脱離のメカニズムを解明することにある。この分析器は、これまでの分析器と異なり、エネルギ-と質量の揃ったイオンの放出角度分布が得られるので、このような研究が大きく進展することが期待される。本年度は、DMAH(ジメチルアルミニウムハイドライド)をSi(111)表面に吸着させた系での脱離イオンの測定を行った。この系は、Si上のAl配線時におけるエピタクシャル成長の初期過程になっており、半導体産業において重要である。実験では、10^<-10>Torrの超高真空中において清浄化したSi(111)面の7x7表面上に、室温でDMAHガスを飽和吸着させた。そこへ、400eVの電子線を照射して出て来るイオンの運動エネルギ-分布、質量分布、放出角度分布を2次元表示型の球面鏡分析器で測定した。運動エネルギ-分布は、2.6eVにピ-クを持つなだらかな分布を示した。飛行時間法(TOF)によってそれぞれの運動エネルギ-でのイオンの種類を測定した結果、出てきているイオンは、ほとんどがH^+であり、20分の1程度のCH_3^+が混じっていることが判った。また、それぞれのイオンの運動エネルギ-は大きく異なり、ピ-ク値は、H^+が2.6evなのに対してCH_3^+は約1eVとなっている。これらのイオンの収量は、基板温度に大きく依存している。また、それらの放出角度分布も、室温では表面に垂直な方向から50度位開いた方向が強く、200度以上では表面に垂直な方が強くなっている。これらの結果から、DMAHの初期吸着状態に関する新たなモデルが導かれた。このモデルは、DMAHは室温ではAl原子を下にして吸着しており、高温では解離して吸着しているというものである。

The purpose of this study is to develop a new type of electron analyzer for measuring the emission angle distribution of adsorbed molecules on semiconductor surfaces and to understand the adsorption and desorption angle distribution. The analyzer is expected to make great progress in the study of the emission angle distribution of the mass. This year, DMAH( This is an important part of the semiconductor industry during the initial growth process of Al alignment on Si. In <-10>the ultra-high vacuum of 10^ Torr, DMAH is saturated on the Si(111) surface and 7 x 7 surface at room temperature. The motion distribution, mass distribution and emission angle distribution of the electron beam irradiated at 400eV and 400eV were measured by a spherical mirror analyzer with two-dimensional representation. The motion distribution is shown at 2.6eV. Time of flight method (TOF) is used to determine the type of motion, the result, the H^+, the CH_3^+, the CH_3^+, the The motion of the film is different from that of the film. H^+ is 2.6ev and CH_3^+ is about 1eV. The temperature of the substrate depends greatly on the temperature of the substrate. The emission angle distribution is 50 degrees from the vertical direction of the surface at room temperature, and 200 degrees from the vertical direction of the surface. The results show that the initial adsorption state of DMAH is related to the new adsorption state. DMAH is not only a good candidate for Al atom adsorption at room temperature, but also a good candidate for Al atom dissociation at high temperature.

项目成果

Hiroshi Daimon: "Dissociation of DMAH on Si(111)" Proceedings of the 3rd ISSP International Symposium on Dynamical Processes at Solid Surfaces(DPSS '92). (1992)

Hiroshi Daimon：“Si(111) 上 DMAH 的解离”第三届 ISSP 国际固体表面动态过程研讨会 (DPSS 92) 论文集。

Hiroshi Daimon: "ElectronーStimulated Desorption from DMAH/Si(111)" Technical Digest of International Workshop on Science and Technology for Surface Reaction Process. Jan.99-100 (1992)

Hiroshi Daimon：“DMAH/Si(111) 的电子刺激解吸”表面反应过程科学与技术国际研讨会技术文摘 (1992 年)。

Hiroshi Daimon: "Adsorption and Desorption of DMAH on Si(111)7x7" Annual Reports of PhotoーExcited Process. Jan.45-48 (1992)

Hiroshi Daimon：“Si(111)7x7 上 DMAH 的吸附和解吸”光激发过程年度报告 1 月 45-48 日（1992 年）。