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J-GLOBAL ID：201802212936832735   整理番号：18A0637824

極低角度入射ビームオージェ深さ方向分析によるHfO₂/Si基板の分析

Auger Depth Profiling Analysis of HfO₂/Si Specimen Using an Ultra Low Angle Incidence Ion Beam

著者 (3件)： 荻原俊弥 (物質・材料研究機構 材料分析ステーション) ,  長田貴弘 (物質・材料研究機構 国際ナノアーキテクトニクス研究拠点) ,  吉川英樹 (物質・材料研究機構 先端材料解析研究拠点)
資料名： Journal of Surface Analysis  (Journal of Surface Analysis)
巻： 24  号： 3  ページ： 192-205  発行年： 2018年03月26日 
JST資料番号： L3852A  ISSN： 1341-1756  CODEN： JSANFX  資料種別： 逐次刊行物 (A)
記事区分： 原著論文  発行国： 日本 (JPN)  言語： 日本語 (JA)

抄録/ポイント： 極低角度入射イオンビームスパッタオージェ深さ方向分析による実用材料の評価について検討するために,HfO₂/Si基板の分析を行った。その結果,Arイオンビームの入射角度7°,加速電圧2.0kVおよび3.0kVで測定したO KLLの界面プロファイルは非常に急峻であり,その深さ分解能は0.9mmおよび1.5nmで,一般的な入射角度51°で行った深さ方向分析に比べて良好な深さ分解能が得られた。ただし,本検討で最も低損傷なスパッタ条件と期待される極低角度イオン入射条件かつイオン加速電圧0.5kVでもスパッタリングによるHfO₂の還元を抑制できなかった。HfO₂の還元は,酸素の選択スパッタリングに因るものであるが,その選択スパッタリングの程度はイオン入射角とイオン加速電圧に依存することがわかった。極低角度イオン入射条件では,O KLLとHf NVVのデプスプロファイルの強度比はイオン加速電圧に大きく依存し,イオン加速電圧が低いほどHfよりもOが選択スパッタされやすいことがわかった。一方,一般的な入射角度条件では,選択スパッタリングの程度はイオン加速電圧にはあまり依存しなかった。イオン入射角度の違いによる選択スパッタリングの程度の差は,そのスパッタリングモデルの違いに因ると推定した。O KLLデプスプロファイルは界面付近において選択スパッタで減少した酸素強度の部分的な回復とHf NVVオージェスペクトル形状変化に見られる再酸化を示すことがわかった。その要因はイオンスパッタにより界面付近に存在する拡散層が分解されることによって生じる酸素に関係していると考えられる。また,本計測法ではイオンビーム照射により重元素HfがSi基板へ入り込む反跳注入の影響が非常に少ない測定を実現できると考えられる。(著者抄録)

シソーラス用語： *Auger分光法 ,  *深さ分析 ,  イオンビームスパッタリング ,  *酸化ハフニウム ,  ウエハ【IC】 ,  分解能 ,  入射角 ,  電圧 ,  イオン ,  イオン照射 ,  ハフニウム ,  界面 ,  拡散層 ,  酸素 ,  加速 ,  深さ分解能 ,  イオン加速 ,  シリコンウエハ
準シソーラス用語： Si基板 ,  加速電圧

分類 (2件)： スパッタリング  (BK16110U) ,  電子分光スペクトル  (BM09060K)

引用文献 (22件)：

• [1] 荻原俊弥,永富隆清,金慶中,田沼繁夫,表面科学 32, 664 (2011).
• [2] 産業技術総合研究所認証標準物質 NIMC CRM 5201-a, GaAs/AlAs超格子標準物質
• [3] 産業技術総合研究所認証標準物質 NIMC CRM 5202-a, SiO2/Si多層膜
• [4] 荻原俊弥,永富隆清,金慶中,田沼繁夫,J. Surf. Anal. 18, 174 (2012).
• [5] 杉本茂樹,神垣哲也,上條浩幸,東芝レビュー 59, [8], 2 (2004).

タイトルに関連する用語 (4件)： 深さ方向 ,  分析 ,  HfO2 ,  Si基板