低周波プラズマCVD法によるポリマー上へのSi0x膜低温堆積に関する基礎研究

低频等离子体CVD法在聚合物上低温沉积SiOx薄膜的基础研究

• 批准号: 04650254
• 负责人: 下妻 光夫
• 金额: $ 1.28万
• 依托单位: Hokkaido University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for General Scientific Research (C)
• 财政年份: 1992
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 1992 至 无数据
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-04650254/
• 关键词: シリコン酸化膜; プラズマCVD; SiH_4+N_2O; 50HzプラズマCVD; 非加熱薄膜堆積; 表面硬質; 代替ガラス; ポリマー

最近、電子材料としての新素材は多種に渡り、その中でもシリコン酸化膜(SiOx)は、その持つ多くの優れた電気絶縁性、誘電率、硬度、透明度等の点から応用面が広い。例えば、集積回路の層間絶縁膜、表面保護膜は、SiH_4+N_20(or0_2)、TEOS+O_2を材料として熱CVD、プラズマCVDで薄膜堆積され実用化されつつある。また、光学ギャップが広く透明度が良好で、硬質なことから、透明高分子材料(ポリマー)表面へのコーティングにより表面硬質化の膜材としても考えられ、ガラスに代る軽量材料とする試みもなされている。この軟化点の低いポリマー表面へのSiOx膜堆積が低温(100℃以下)で行なえるなら、この膜の応用面が更に広がるものと思われる。本研究は、SiH_4とN_2O混合ガスを材料として低周波50HzプラズマCVD法により基板非加熱条件でポリカーボネート(PC)上にSiOx膜を生成し、その膜質の評価を行ない、厚膜堆積によりポリマー表面硬質化が行なえるかについて検討した。堆積されたSiOx膜の電気的特性は、抵抗率・破壊電界強度が、10^<15>Ωcm・10^6V/cmオーダであった。堆積膜の赤外線吸収スペクトルからSi-O結合が支配的で、更にオージェ電子分光スペクトルからもSiとOのみの観測結果が得られた。また、光学ギャップを吸収法で測定すると約5.3eVが得られ、透明度もよく石英に近い素成を持つ膜であることが明かとなった。更に、SiOx膜を10μm程度の厚膜に成長させ、硬度をビッカース硬度計で測定した結果、SiOx(10μm)/PC系でビッカース硬度390が得られ、ポリマー表面硬質化にほぼ成功したものと考えられる。しかし、問題点としてSiOx膜の低周波50HzプラズマCVD法によるポリマー上での単位時間当りの堆積率が低いことがあり、この点を改良する必要があると考える。

Recently, new materials for electronic materials have been widely used in various fields such as dielectric properties, inductivity, hardness and transparency. For example, the interlayer insulating film, surface protective film, SiH_4+N_20(or0_2), TEOS+O_2, etc. For example, the transparent, hard, transparent polymer material (polymer) has a hard surface and a hard surface. Low temperature (below 100℃) of SiOx film deposition on the surface of the film In this study, SiH_4 and N_2O mixed materials were prepared by CVD method with low frequency 50Hz. SiOx films were deposited on PC substrates under non-heating conditions. The electrical properties of the deposited SiOx film are: resistivity, breakdown electrical strength, 10^<15>Ωcm·10^6V/cm. The infrared absorption of the deposited film is dominated by Si-O bonding, and the electron spectroscopy results are obtained. The optical absorption method was used to measure the transparency of quartz crystals and to determine the thickness of quartz crystals. In addition, SiOx film thickness of about 10μm, hardness, hardness of 390, SiOx(10μm)/PC system, hardness, hardness, Low frequency CVD method for SiOx film with low stacking rate

项目成果

M.Shimozuma: "Optical emission diagnostics of H_2+CH_4 50Hz-13.56MHz plasmas for chemical vapor deposition" J.Applied Physics. Vol.70. 645-648 (1991)

M.Shimozuma：“用于化学气相沉积的 H_2 CH_4 50Hz-13.56MHz 等离子体的光学发射诊断”J.应用物理学。

M.Ishikawa: "DEPOSITION OF SILICON OXIDE FILMS ON POLYMER USING %)Hz PLASMA CVD" Proc.of the 10th symposium on plasma processing. Vol.10. 467-470 (1993)

石川先生:%20"DEPOSITION%20OF%20SILICON%20OXIDE%20FILMS%20ON%20POLYMER%20USING%20%)Hz%20PLASMA%20CVD"%20Proc.of%20the%2010th%20symposium%20on%20plasma%20processing.%

T.Hashizume: "Annealing Behavior of HF-Treated GaAs Capped with SiO_2 Films Prepared by 50Hz Plasma Assisted Chemical Vapor Deposition" Jpn.J.Appl.Phys.Vol.31. 3794-3800 (1992)

T.Hashizume：“用50Hz等离子体辅助化学气相沉积制备的SiO_2薄膜覆盖的HF处理GaAs的退火行为”Jpn.J.Appl.Phys.Vol.31。

G.Tochitani: "Properties of hydrogenated amorphous silicon films prepared by low-frequency(50Hz) plasma-enhanced chemical-vapor deposition" J.Applied Physics. Vol.72. 234-238 (1992)

G.Tochitani：“低频（50Hz）等离子体增强化学气相沉积制备的氢化非晶硅薄膜的特性”J.AppliedPhysics。

G.Tochitani: "Deposition of silicon oxide films from TEOS by low frequency plasma chemical vapor deposition" J.Vac.Sci.Technol.A,. (1993)

G.Tochitani：“通过低频等离子体化学气相沉积从 TEOS 沉积氧化硅薄膜”J.Vac.Sci.Technol.A，。