原子スケールで平坦なシリコン表面上のAlの初期成長過程のX線光電子分光法による解明

使用 X 射线光电子能谱阐明原子级平坦硅表面上 Al 的初始生长过程

• 批准号: 06750031
• 负责人: 野平 博司
• 金额: $ 0.58万
• 依托单位: Musashi Institute of Technology
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Encouragement of Young Scientists (A)
• 财政年份: 1994
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 1994 至 无数据
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-06750031/
• 关键词: シリコン; コバルトシリサイド; X線光電子分光法

本研究の目的は、原子レベルで平坦な水素終端シリコン表面上の金属の初期成長過程を明らかにし、これにより将来の極微細寸法を有するデバイス作製技術の基礎を築くことにある。デバイス作製上重要なことのひとつが配線のコンタクト抵抗を小さくすることでる。そのための方法の一つとして、Al/シリサイド/Si構造がある。そこで、本研究では、まず水素終端Si面のシリサイド形成過程を調べた。40%弗化アンモニウム溶液処理で作製した原子スケールで平坦な水素終端Si(111)面上に基板温度300℃でコバルトを約2分子層蒸着し、アニール温度400℃、500℃、600℃におけるシリサイド形成過程をX線光電子分光法(スエ-デン製ESCA300)を用いて検討した。その結果、次に知見が得られた。1)300℃、400℃、500℃、600℃とアニール温度が高くなると、シリサイドからの信号のほかに酸化したシリコンからの信号が増加する。また、600℃アニール後の試料を角度分解X線光電子分光法で測定した結果は、酸化したシリコンがシリサイドの表面付近に存在することを示している。このことから、600℃において基板のシリコンがコバルトシリサイド層を通り表面へ拡散していることが導かれる。また、シリコンの分子線エピタキシ-装置の設計と製作を行った。今後、高品質なAl/シリサイド/Si構造の作製のために、この装置を用いて清浄なシリコン表面を作製し、シリサイド形成過程における極微細構造の変化、Alの吸着サイト・物理吸着サイトと金属薄膜の成長に伴う極微細構造の変化を検討する予定である。

The purpose of this study is to clarify the initial growth process of metals on the surface of a flat metal terminal and to lay the foundation for future fine particle fabrication techniques. It is important to control the wiring and resistance. The structure of Al/Si is different from that of Si. In this study, we investigated the formation process of the terminal Si surface. 40% amorphous silicon solution treatment is used to prepare atomic crystals and planar silicon terminal Si(111) surface. Substrate temperature is 300℃. About 2 molecular layers are evaporated. Substrate temperature is 400℃, 500℃, 600℃. The formation process is investigated by X-ray photoelectron spectroscopy (ESCA300). The result is that the second time, the third time, the third time. 1)300℃, 400℃, 500℃, 600℃ and high temperature, high temperature, The results of the angular decomposition of the sample at 600℃ by X-ray photoelectron spectroscopy show that there is a close relationship between the surface and the acidity. At 600℃, the surface of the substrate is dispersed. The design and manufacture of the device are carried out by the molecular line of the device. In the future, the preparation of high-quality Al/Si structures and the application of such devices will be discussed in detail in the preparation of clean surfaces, the formation process of Al particles, the adsorption of Al particles, the physical adsorption of Al particles, and the growth of metal films accompanied by the transformation of fine particles.