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電子線励起により制御された極薄酸化膜形成過程の表面光反射分光

电子束激发控制超薄氧化膜形成过程的表面光反射光谱

基本信息

批准号：
18760028
负责人：
大野真也
金额：
$ 2.24万
依托单位：
Yokohama National University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Young Scientists (B)
财政年份：
2006
资助国家：
日本
起止时间：
2006 至 2007
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-18760028/
关键词：
表面・界面物性

项目摘要

本課題の目的は、電子線照射下で酸化を行なうことにより極薄酸化膜を効率的に形成する条件を見出しかつその過程をリアルタイム光学計測により明らかにすることである。平成19年度には、電子線照射下でのSi(001)表面の酸化促進反応の研究を室温と低温(110K)において開始した。室温の場合には、表面差分反射分光(SDR)と反射率差分光(RDS)により酸化反応が促進されることが確かめられた。SDRでは、表面感度の良いp偏光を用いた場合には電子線照射によるスペクトル構造変化は見られなかったがs偏光では僅かな違いが観測された。RDSでは、E1遷移とE2遷移に対応するピーク強度の比が僅かに変化することが分かった。低温(110K)の場合には、通常の酸化での酸化速度が室温に比べて速いことを確認した。室温酸化と同じ条件下では、電子線による酸化の促進反応に関して明確な結果は得られなかった。電子線励起によるスペクトル構造の変化は、室温、低温(110K)ともに微弱であった。さらに定量的な解析を進めるためには、電子線照射条件を変えた綿密な測定を行なう必要がある。本課題の実施期間中には、高融点金属(Ti,Hf)の電子線励起酸化過程をSDR/RDSを用いて明らかにするまでには至らなかった。しかしながら、RDS光学系を構築し低温(110K)を含めた電子線励起酸化の研究を発展させることが出来た。また、Si(001)表面の熱酸化過程に関しても多くの知見を得ることができた。さらに、電子線励起による欠陥形成過程についても定量的な成果が得られた。これらの結果と対比させる形で、電子線励起酸化メカニズムの考察をさらに進展させることが期待できる。今後は、SDR/RDSを複合的に用いた解析によりチタン酸化膜やハフニウム酸化膜などの高誘電率絶縁膜の形成過程の研究を推進していく予定である。

The purpose of this project is to investigate the process of acidification under electron irradiation and the formation conditions of ultra-thin acidified film. Study on Acidification Promotion Reaction of Si(001) Surface under Electron Irradiation at Room Temperature and Low Temperature (110K) At room temperature, differential reflectance spectroscopy (SDR) and differential reflectance spectroscopy (RDS) are used to promote acidification. SDR is used for surface sensitivity and polarization. It is used for electron beam irradiation and polarization. RDS, E1 migration and E2 migration are the main reasons for this. In case of low temperature (110K), it is confirmed that the acidification rate is higher than that of room temperature. Under the same conditions of room temperature acidification, electron ray acidification promotes the reaction and the result is clear. The changes in the structure of the electronic wire are faint at room temperature and low temperature (110K). The quantitative analysis is necessary for the determination of electron irradiation conditions. During the implementation of this project, the electron-excited acidification process of high melting point metals (Ti,Hf) was studied. The development of RDS optical system construction at low temperature (110K) including electron line excitation acidification. The thermal acidification process of Si(001) surface is related to the understanding of many aspects. In the process of electron excitation, quantitative results are obtained. The results of this study were compared with those of the previous study. In the future, the study on the formation process of high-conductivity dielectric film will be promoted by analyzing the application of SDR/RDS.