Initial oxidation kinetics of Si(113)-(32) investigated using supersonic seeded molecular beams

超音速シード分子ビームを使ったSi(113)-(32)表面の初期酸化キネティクスの研究

大野 真也*; 田中 一馬*; 小玉 開*; 田中 正俊*; 吉越 章隆 ; 寺岡 有殿*

Ono, Shinya*; Tanaka, Kazuma*; Kodama, Hiraku*; Tanaka, Masatoshi*; Yoshigoe, Akitaka; Teraoka, Yuden*

放射光高分解能光電子分光法によってシリコン(113)表面の初期酸化を調べた。本研究では、Si2pとO1s光電子スペクトルから酸化物の厚さおよび組成を評価するとともにSiO/Si界面のひずみを評価した。Si2pから酸化成分(Si, Si, Si, Si)を分析した。また、O1sスペクトルは、低結合エネルギー成分(LBC)および高結合エネルギー成分(HBC)に分離された。非熱酸化プロセスを調べるために、並進運動エネルギー()を高めることが可能な超音速シード分子ビーム(SSMB)を使った。酸化物の品質と酸化速度が、を変えることで大きく変わることが明らかになった。

The initial oxidation on silicon surfaces with (113) orientation has been investigated by high-resolution photoelectron spectroscopy with synchrotron radiation. In the present study, we investigated both the Si2p state and O1s state to evaluate the oxide thickness, composition, and to assess the strain at the SiO/Si interface. In the Si2p state, the oxidized components (Si, Si, Si, Si) were analyzed. In the O1s state, a low-binding-energy component (LBC) and a high-binding-energy component (HBC) were analyzed. To investigate the non-thermal oxidation process, we utilized the supersonic seeded molecular beam (SSMB) to enhance the translational kinetic energies () of oxygen molecules. We demonstrate that the oxide quality and oxidation kinetics are largely altered by changing .