Si(001)表面酸化におけるSi原子放出過程,10; 歪みSi層と第2層酸化速度の相関

Si atom emission kinetics during oxidation on Si(001) surfaces, 10; Correlation between strained Si atoms and growth rate

小川 修一*; 吉越 章隆 ; 石塚 眞治*; 寺岡 有殿; 高桑 雄二*

Ogawa, Shuichi*; Yoshigoe, Akitaka; Ishizuka, Shinji*; Teraoka, Yuden; Takakuwa, Yuji*

本研究では、高輝度放射光を用いた光電子分光法でSi(001)表面酸化過程をリアルタイム観察し、第1層酸化膜形成後の界面歪みのアルファSiとベータSiの第2層酸化速度との相関を調べた。実験はSPring-8のBL23SUに設置してある表面化学反応分析装置で行った。n型Si(001)基板を酸素で酸化させた。O1s光電子スペクトルは2つの成分を用いて大変によくフィッティングできた。一方、Si2p光電子スペクトルをフィッティングするために、Si基板からのピーク(SiB)と酸化状態に対応したピーク(Si, Si, Si, Si)、さらに、アルファSiとベータSiのピークを設定した。第1層酸化温度を300Cから600Cまで変化させたとき、第1層酸化完了後のベータSi強度は温度増加とともに減少したが、アルファSi強度はほとんど変化しなかった。この結果は、第1層酸化温度の増加とともに界面第1層の歪みが減少していることを示している。界面歪みが高温で減少することは、吸着酸素の格子位置で説明でき、この格子歪みの減少により点欠陥発生も減少するため第2層酸化速度が減少すると考えられる。

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