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2007 Fiscal Year Annual Research Report

次世代CMOSプロセスを基礎付けるSi(110)表面酸化機構の解明と電気特性

Research Project

Project/Area Number 19360015
Research InstitutionTohoku University

Principal Investigator

末光 眞希  Tohoku University, 学際科学国際高等研究センター, 教授 (00134057)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 寺岡 有殿  独立行政法人日本原子力研究開発機構, 放射光科学研究ユニット, サブリーダー (10343922)
朝岡 秀人  独立行政法人日本原子力研究開発機構, 量子ビーム応用研究部門, 研究主幹 (40370340)
遠藤 哲郎  東北大学, 電気通信研究所, 准教授 (00271990)
KeywordsSi(110) / UVオゾン処理 / XPS, SR-XPS測定 / STM測定 / 初期酸化過程
Research Abstract

1.Si(110)清浄表面作製法の確立
・ UVオゾン処理による有機汚染の除去効果をXPS測定により評価し,UVオゾン処理がSi(110)面上の有機汚染の除去に対しても有効であることを確認した.
・ UVオゾン処理時に進行する酸化皮膜の形成過程を放射光XPS測定により評価し,酸化がlayer-by-layerモードにて進行することを見出した.
2.Si(110)上酸化ダイナミクスの解明
・ Si(110)面上の酸素分子吸着状態をSTMおよび放射光XPSにより評価し,Si(110)面上にも,Si(001)やSi(111)面と同様,酸素分子の準安定吸着状態が存在する事を初めて見出した.同時に,この準安定吸着状態は,350℃程度のアニールによって,より安定な凝集酸化構造に変化することを見出した.
・ Si(110)上の1原子層(1ML)酸化膜の形成過程とその界面結合状態をSR-XPS測定により評価した.1ML酸化膜の形成過程にはSi_<2+>の形成を経由する反応経路が存在することを見出した.また,Si(110)酸化ではSi(001)面と異なり,Si_<3+>の形成がSi_<4+>より優勢であることを見出し,これらを(110)表面固有の原子配列により説明することに成功した.
・ Si(110)清浄表面は16×2及び2×16再配列構造のダブルドメインを示すが,通電加熱を用いることにより,これをシングルドメイン化することに成功した.

  • Research Products

    (14 results)

All 2008 2007

All Journal Article (2 results) (of which Peer Reviewed: 2 results) Presentation (12 results)

  • [Journal Article] Observation of Initial Oxidation on Si(110)-16x2 Surface by Scanning Tunneling Microscopy2007

    • Author(s)
      富樫 秀晃
    • Journal Title

      Japanese Journal of Applied Physics 46

      Pages: 3239

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] XPS and STM Studies on Initia1 Oxidation of Si(110)-16x22007

    • Author(s)
      末光 眞希
    • Journal Title

      MRS Symposium H Proceedings 996

      Pages: H01-04

    • Peer Reviewed
  • [Presentation] Si(110)-16x2再配列構造・初期形成過程のSTM観察2008

    • Author(s)
      高橋 裕也
    • Organizer
      第55回応用物理学関係連合講演会
    • Place of Presentation
      日本大学理工学部船橋キャンパス
    • Year and Date
      2008-03-28
  • [Presentation] Si(110)面上1原子層酸化膜の形成過程とその界面結合状態2008

    • Author(s)
      山本 喜久
    • Organizer
      第55回応用物理学関係連合講演会
    • Place of Presentation
      日本大学理工学部船橋キャンパス
    • Year and Date
      2008-03-28
  • [Presentation] SR-PESとSTMによるSi(110)-16x2室温酸化表面上の準安定状態の観察2008

    • Author(s)
      富樫 秀晃
    • Organizer
      第55回応用物理学関係連合講演会
    • Place of Presentation
      日本大学理工学部船橋キャンパス
    • Year and Date
      2008-03-27
  • [Presentation] 水素終端Si(110)表面UV/O_3酸化過程のXPS解析2008

    • Author(s)
      鈴木 康
    • Organizer
      第55回応用物理学関係連合講演会
    • Place of Presentation
      日本大学理工学部船橋キャンパス
    • Year and Date
      2008-03-27
  • [Presentation] Bonding Structure of Ultrathin Oxides on Si(110)Surface2008

    • Author(s)
      山本 喜久
    • Organizer
      2008 MRS(Materials Research Society)Spring Meeting
    • Place of Presentation
      MOSCONE WEST(USA)
    • Year and Date
      2008-03-24
  • [Presentation] Observation of metastable oxidized state on Si(110)-16x2 surface using SR-PES and STM2008

    • Author(s)
      富樫 秀晃
    • Organizer
      ゲートスタック研究会(第13回)-材料・プロセス・評価の物理-
    • Place of Presentation
      東レ総合研修センター(三島)
    • Year and Date
      2008-01-13
  • [Presentation] Ultrathin oxide formation process on Si(110)-16x2 surface and its interface structure2008

    • Author(s)
      山本 喜久
    • Organizer
      ゲートスタック研究会(第13回)-材料・プロセス・評価の物理-
    • Place of Presentation
      東レ総合研修センター(三島)
    • Year and Date
      2008-01-13
  • [Presentation] SR-PES Observation of Metastable Chemisorption State of Oxygen on Si(110)-16x2 Surface2007

    • Author(s)
      山本 喜久
    • Organizer
      Fifth International Symposium on Control of Semiconductor Interfaces(ISCSI-V)
    • Place of Presentation
      首都大学東京
    • Year and Date
      2007-11-13
  • [Presentation] Metastable Chemisorption State of Oxygen on Si(110)-16x2 Surface Observed by SR-PES2007

    • Author(s)
      山本 喜久
    • Organizer
      SiGe Work Shop
    • Place of Presentation
      東北大学電気通信研究所ナノスピン棟
    • Year and Date
      2007-11-09
  • [Presentation] Real-time monitoring of initial oxidation of Si(110)-16x2 surface by Si 2p Photoemission spectroscopy2007

    • Author(s)
      山本 喜久
    • Organizer
      Solid-State Device and Materials(SSDM)
    • Place of Presentation
      筑波国際センター
    • Year and Date
      2007-09-20
  • [Presentation] Si(110)-16x2面のリアルタイムSR-XPS観測と自己触媒反応モデル2007

    • Author(s)
      山本 喜久
    • Organizer
      第68回応用物理学学術講演会
    • Place of Presentation
      北海道工業大学
    • Year and Date
      2007-09-07
  • [Presentation] Si(110)-16x2表面の急速初期酸化現象と表面再配列2007

    • Author(s)
      富樫 秀晃
    • Organizer
      第68回応用物理学学術講演会
    • Place of Presentation
      北海道工業大学
    • Year and Date
      2007-09-05

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Published: 2010-02-04   Modified: 2016-04-21  

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