1999 Fiscal Year Annual Research Report
気相雰囲気における半導体表面プロセスのイオンビームその場計測法の開拓
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11305006
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Grant-in-Aid for Scientific Research (A)
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| Research Institution | Osaka University |
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Principal Investigator |
尾浦 憲治郎 大阪大学, 大学院・工学研究科, 教授 (60029288)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
片山 光浩 大阪大学, 大学院・工学研究科, 助教授 (70185817)
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| Keywords | 気相雰囲気・半導体表面プロセス / イオンビーム / 低速イオン散乱・反跳分光 / CAICISS / TOF-ERDA / 水素サーファクタント効果 / 気相成長 / ドライエッチング |
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| Research Abstract |
本研究では、表面の組成と構造および表面水素の定量が可能な、イオンビームをプローブとする低速イオン散乱・反跳分光法に着目し、これを改良することにより、気相雰囲気における半導体表面プロセスのイオンビームその場計測法を開拓することを目的とした。そのため、(1)従来の低速イオン散乱・反跳分光装置のイオンビーム輸送経路および検出器の部分に差動排気機構を付加し、10^<-6>〜10^<-2>Torrの気相雰囲気下でその場計測が可能となる装置の開発を行う、(2)これを用いて、(1)エピタキシーにおける励起水素の介在プロセス、(2)化学気相成長(CVD)やガスソース分子線エピタキシー(GSMBE)などの気相成長プロセス、(3)ドライエッチングプロセスなどの、気相雰囲気における種々の半導体表面プロセスのその場計測を行い、ひいては気相雰囲気下での半導体表面における表面動的過程に関する理解を発展させることを目的としている。
本年度では、低エネルギーイオン散乱・反跳分光複合装置(CAICISS・TOF-ERDA)のうち、低エネルギーイオン散乱分光装置(CAICISS)のイオンビーム輸送経路および検出器の部分にターボ分子ポンプと2段のオリフィスを設けた差動排気機構を導入した。これにより、10^<-4>〜10^<-2>Torrの気相雰囲気下でのイオン散乱その場計測が可能となった。この装置を、励起水素雰囲気におけるSi(100)表面上のGe成長のリアルタイムその場計測に応用した結果、励起水素によるGe成長膜の平坦化現象(水素サーファクタント効果)を見いだし、励起水素ガスの流量が増加するほど、より平坦なGe成長膜が得られることが分かった。
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Research Products
(3 results)
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[Publications] M.Katayama 他4名: "Total cross-section of electron stimulated desorption of hydrogen from hydrogen-terminated Ge/Si(001) as observed by TOF-ERDA"Jpn.J.Appl.Phys.. 38. 2878-2880 (1999)
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[Publications] M.Katayama 他9名: "Adsorption of atomic hydrogen on the Si(001) 4×3-In surface studied by CAICISS and STM"J.Vac.Sci. Technol.. B17. 983-988 (1999)
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[Publications] K.Oura 他3名: "In Situ observation of Ge 8 layer in Si(001) using quasi medium energy ion scattering spectroscopy"Material Science in Semiconductor Processing. 2. 159-164 (1999)
