X線CTR散乱法によるシリコン熱酸化膜中の結晶相の面方位依存性

X射线CTR散射法测定硅热氧化膜晶相的面取向依赖性

• 批准号: 07750038
• 负责人: 志村 孝功
• 金额: $ 0.58万
• 依托单位: Osaka University
• 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: 1995
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 1995 至 无数据
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-07750038/
• 关键词: SiO_2; Si界面; 薄膜; CTR散乱; X線回折

熱酸化させたSi(111)およびSi(110)のウエハ-からのX線散乱強度の測定を行った。その結果、SiO_2/Si(111)については、111ブラッグ点から延びるCTR散乱の低角側、つまり、逆空間上の0.45 0.45 0.45近傍に酸化膜からの散乱と思われる回折ピークを観測することができた。また、このピークの強度は、酸化膜厚に依存しており、膜をエッチングで除去すると消えることも確認された。さらに高分解能測定により、そのピークがラウエ関数的な強度分布をもっており、その周期の逆数が膜厚に対応していることもわかった。これらの結果は、Si(001)を熱酸化させた試料と同様の結果であり、SiO_2/Si(001)と同様に、界面近傍だけでなくほぼ酸化膜全体に結晶相が存在していると考えられる。そこで(001)面と同様に、面内方向には基板と同じ大きさで、放線方向には約2倍に延びた格子を考え、シリコンとシリコンの間に酸素が入った構造を仮定して散乱強度の解析を行った。その結果、定性的ではあるが実験結果を満足する結果を得られた。SiO_2/Si(110)の試料についても同様に、111ブラッグ点から延びるCTR散乱の低角側の0.45 0.45 1.00の近傍に酸化膜からの散乱ピークが観測された。また、そのピーク強度の膜厚依存性、ラウエ関数的な強度分布及びその周期の膜厚依存性も確認された。これらの結果は、(001)面、(111)面上の熱酸化膜の結果と同じであり、(110)面上の熱酸化膜中にも結晶相が存在していることがわかった。また、その散乱ピークの位置から、結晶相の構造は基板の結晶構造を反映していると考えられる。

Thermal acidification させたSi(111)およびSi(110) <s:1> ウエハ -ら ら <s:1> X-ray dispersion intensity <e:1> determination を row った. そ の results, SiO_2 / Si (111) に つ い て は, 111 ブ ラ ッ グ point か ら delay び る CTR scattered の low-angle side, つ ま り, reverse space の 0.45 0.45 0.45 nearly alongside に acidification membrane か ら の scattered と think わ れ る inflexion ピ ー ク を 観 measuring す る こ と が で き た. ま た, こ の ピ ー ク の は strength, acidification film thickness に dependent し て お り, membrane を エ ッ チ ン グ で remove す る と え elimination る こ と も confirm さ れ た. さ ら に high decomposition can determine に よ り, そ の ピ ー ク が ラ ウ エ masato な intensity distribution of several を も っ て お り, そ の cycle の inverse number が film thickness に 応 seaborne し て い る こ と も わ か っ た. こ れ ら の results は, Si (001) thermal acidification さ を せ た sample と with others の results で あ り, SiO_2 / Si (001) with others in と に, interface nearly alongside だ け で な く ほ ぼ acidification membrane all に crystalline phase が exist し て い る と exam え ら れ る. そ こ で と (001) surface with others に, in-plane direction に は substrate with large じ き と さ で, radiate direction に は に delay about 2 times び た grid を え test, シ リ コ ン と シ リ コ ン の が に acid between element into the っ た tectonic を 仮 set し line analytical を の っ て scattered strength た. Youdaoplaceholder0 そ results, qualitative で あるが あるが experimental results を fill する results を られた. SiO_2 / Si (110) の sample に つ い て も with others に, 111 ブ ラ ッ グ point か ら delay び る CTR scattered の low-angle side の 0.45 0.45 1.00 の nearly alongside に acidification membrane か ら の scattered ピ ー ク が 観 measuring さ れ た. Youdaoplaceholder0, そ ピ ピ, ピ, <s:1>, <s:1> intensity distribution of <s:1> intensity and びそ <s:1> period <e:1> film thickness dependence <s:1> confirmation された. は こ れ ら の results, (001) face, (111) surface is の の results と acidification films with じ で あ り の hot acidification in the membrane, (110) surface に も crystalline phase が exist し て い る こ と が わ か っ た. Youdaoplaceholder0, そ, scattered ピ, ピ, <s:1>, position ら, ら, crystalline phase, <s:1> structure of the substrate, を, crystalline structure を, reflection of て, ると, ると, えられる.

项目成果

Takayoshi Shimura: "X-RAY DIFFRACTION EVIDENCE FOR CRYSTALLINE SiO_2 IN THERMAL OXIDE LAYERS ON Si SUBSTRATES" The Physics and Chemistry of Si-SiO_2 Interface 3. (in press).

Takayoshi Shimura：“Si 基板上热氧化层中晶体 SiO_2 的 X 射线衍射证据”Si-SiO_2 界面的物理和化学 3。（出版中）。

Takayoshi Shimura: "X-RAY DIFFRACTION EVIDENCE FOR THE EXISTENCE OF EPITAXIAL MICROCRYSTALLITES IN THERMALLY OXIDIZED SiO_2 THIN FILMS ON Si(111)SURFACES" J.Cryst.Growth. (in press).

Takayoshi Shimura：“Si(111) 表面热氧化 SiO_2 薄膜中外延微晶存在的 X 射线衍射证据”J.Cryst.Growth。