Si高指数面酸化過程のリアルタイム光電子分光による評価

Characterization of initial oxidation process on high-index silicon surfaces by real-time photoemission spectroscopy

大野 真也*; 井上 慧*; 森本 真弘*; 新江 定憲*; 豊島 弘明*; 吉越 章隆 ; 寺岡 有殿; 尾形 祥一*; 安田 哲二*; 田中 正俊*

Ono, Shinya*; Inoue, Kei*; Morimoto, Masahiro*; Arae, Sadanori*; Toyoshima, Hiroaki*; Yoshigoe, Akitaka; Teraoka, Yuden; Ogata, Shoichi*; Yasuda, Tetsuji*; Tanaka, Masatoshi*

シリコン高指数面(113)及び(120)の820Kでの初期酸化過程を687eVの放射光を用いてリアルタイムX線光電子分光(Si2p, O1s)によって調べた。Si2p光電子スペクトルの中のSi(n=1-4)成分の時間発展から、Si(100)基板の酸化に比べて高指数面ではSi状態の形成が抑制されることがわかった。O1s光電子スペクトルは、低結合エネルギー成分LBCと高結合エネルギー成分HBCのふたつの成分から構成されている。LBCはひずんだSi-O-Siに対応している。反応速度はSi(100)基板の酸化に比べて高指数面では遅いこともわかった。

The initial oxidation on high-index silicon surfaces with (113) and (120) orientations at 820 K has been investigated by real-time X-ray photoemission spectroscopy (Si 2p and O 1s) using 687 eV photons. The time evolutions of the Si (n=1-4) components in the Si 2p spectrum indicate that the Si state is suppressed on high-index surfaces compared with Si(001). The O 1s state consists of two components, a low-binding-energy component (LBC) and a high-binding-energy component (HBC). It is suggested that the O atom in strained Si-O-Si contributes to the LBC component. The reaction rates are slower on high-index surfaces compared with that on Si(001).