XeFを用いた放射光高速エッチングビームラインの設計と製作

Design and manufacture of synchrotron radiation beamline for high speed etching with XeF

中井 直史*; 宇野 秀隆*; Zhang, Z.*; 手老 龍吾*; 鈴井 光一*; 寺岡 有殿; 吉越 章隆 ; 牧村 哲也*; 村上 浩一*; 宇理須 恒雄*

Nakai, Tadafumi*; Uno, Hidetaka*; Zhang, Z.*; Tero, Ryogo*; Suzui, Koichi*; Teraoka, Yuden; Yoshigoe, Akitaka; Makinura, Tetsuya*; Murakami, Koichi*; Urisu, Tsuneo*

分子科学研究所のUVSOR施設では、シリコン基板にガス化したXeFを作用させながら白色放射光を照射することで高速エッチングを行うための白色放射光ビームラインを設計,製作した。既存のビームラインに差動排気装置を増設し、実験装置は新たに製作した。固体状のXeFを昇華させ、シリコン基板をガス状のXeF分子に暴露した状態をつくり、そこに白色放射光を照射してシリコンの放射光励起エッチングを行う。シリコンに吸着したフッ素がフッ化シリコンとして脱離しやすいために高速のエッチングが実現できた。

A synchrotron radiation beamline has been designed and manufactured at UVSOR facilities in Institute for Molecular Science to achieve high speed etching of Si by simultaneous irradiation of white synchrotron radiation and XeF molecules. A previously-found beamline was modified by a differential pumping system. A new experimental apparatus was manufactured. In that apparatus, a silicon wafer, exposed to XeF molecules sublimated from the solid, was irradiated by the white synchrotron radiation to be etched with a high speed. This high speed etching phenomenon is due to desorption of silicon fluorides formed by a surface reaction of silicon and fluorin atoms from the XeF molecules.