Microsc. Microanal. Microstruct. 3, 15-22 (1992)
DOI: 10.1051/mmm:019920030101500

Croissance de films ultra-minces d'oxydes en surface du silicium (100) activée par bombardement électronique

Benasgoul Sefsaf, Bernard Carrière et Jean Paul Deville

I.P.C.M.S., Groupe Surfaces-Interfaces, U.M. CNRS - ULP - EHICS 46, 4 rue Blaise Pascal, F-67070 Strasbourg, France

Abstract
Ultra-thin layers of silica are obtained at room temperature by a mild oxidation process of silicon crystal surfaces. The growth is activated by the electron beam of an Auger spectrometer. It is thus possible to characterize step by step the building of SiO2-Si (100) interfaces. Oxidation kinetics and evolution of the Auger peak fine structure are used to study the reactivity of silicon to oxygen as a function of the surface crystalline order. The aim of the present paper is to describe the early stages of electron-beam induced oxide growth on Si(100) and to characterize the various silicon-oxygen chemical bonds at the SiO2-Si interface during the growth process.

Résumé
Les films ultra-minces de silice sont obtenus à température ambiante et sous faisceau d'électrons primaires du spectromètre Auger. L'avantage de cette procédure est de pouvoir contrôler en continu la formation de l'interface SiO2-Si. L'enregistrement étape par étape des spectres Auger AES (Auger Electron Spectroscopy) et de pertes d'énergies EELS (Electron Energy Loss Spectroscopy) nous permet d'analyser les modifications de liaisons chimiques dans l'interface formée, à partir des cinétiques d'oxydation et de l'évolution de la structure fine du spectre Auger SiL23 VV. Par ailleurs cette étude confirme qu'il est possible de faire croître à température ambiante des couches ultra-minces de SiO2, en surface du silicium, en activant l'oxydation par bombardement électronique.

PACS
6855A - Nucleation and growth: microscopic aspects.
8280P - Electron spectroscopy (x-ray photoelectron (XPS), Auger electron spectroscopy (AES), etc.).
6180F - Electron and positron radiation effects.

Key words
Crystal growth -- Ultrathin films -- Oxidation -- Electron beam effects -- AES -- Fine structure -- Ambient temperature -- Silicon -- Silicon oxides -- Si -- SiO2 -- O Si


© EDP Sciences 1992