非破壊で見るGe/Si界面; 放射光による高エネルギー光電子分光分析

Non-destructive analysis of Ge/Si interface; High energy X-ray photoelectron spectroscopy using synchrotron radiation

山本 博之; 江坂 文孝  ; 山田 洋一; 笹瀬 雅人*

Yamamoto, Hiroyuki; Esaka, Fumitaka; Yamada, Yoichi; Sasase, Masato*

エネルギー可変の放射光を励起源として用いれば、分析深さが変化し、非破壊で深さ方向の分布が得られると考えられる。これは電子の脱出深さがその運動エネルギーに依存することによる。本研究では、Si基板上に蒸着したGeを用い、薄膜表面、及び埋もれた界面の非破壊分析を目指し放射光を用いた高エネルギーXPSによる解析を行った。清浄表面としたものと自然酸化膜の残る2種のSiを用い、2及び4nm Geを蒸着した試料を測定した結果、4nm蒸着試料においても界面の差異は十分に観察可能であった。これらの結果を通じて本法が非破壊深さ分析法として有効であることを示す。

Analyzing depth of XPS can be varied with the energy tunable excitation source, such as the synchrotron-radiation (SR), since the escape depth of the photoelectrons depends on their kinetic energy. In the present study, Ge thin films (2,4 nm) on two different Si substrates (hydrogen terminated, native oxide) has been analyzed to obtain depth profile of the thin film and buried interface of Ge/Si under the film with two different Si substrates. The XPS spectra clearly show the difference obtained from the varied analyzing depth. These results suggest that the SR-XPS can be applicable for non-destructive depth profile analysis of surface and buried interface.