ランタノイドを添加した光増幅酸化ケイ素薄膜の作成と評価

リモートプラズマCVDによって、原料としてHMDS(hexa-methyl-disilane)とTICS(tetra-isocyanate-silane)を用いて絶縁膜の形成に関する研究を行った。HMDSを用いることにより高品質なa-SiC: H薄膜を作成できる。TICSは-OH、H_2Oを含まないSiO_2のCVDプロセスに用いられるモノマーとして比較的新しいものである。TICS分子内にはNが存在するが、その堆積にNは含まれない。このTICSによる膜堆積のプロセスについてTEOS+O_2及びSiH_4+O_2による膜堆積のプロセスと比較する実験を行った。TICS+O_2によるSiO_2の膜堆積のプロセスは、SiH_4+O_2によるものと非常に似ているということがわかった。また、パターンの入った表面上でのステップカバレージについてもHiH_4+O_2によるものと同様の特性を示した。しかし、これらのフィルムは大気中に放出されると容易に水分を吸収し、電気抵抗が低下する。これらに加えて、SiO_2薄膜へのEr^<3+>の注入を試みる実験を行った。Er^<3+>源としては昇華温度の高いTris(2,2,6,6-tetramethyl-3,5-heptane-dionato)erbium(III)を用いた。様々な実験条件の下で堆積を行ったが、Er^<3+>の注入された薄膜は得られなかった。Trisはその大きくて複雑な構造のため、プラズマで生じた酸素ラジカルによって、薄膜表面で吸収されるまでには十分に分解されなかったと考えられる。よって、現在SiO_2薄膜へのEr^<3+>の注入の実験は、他のEr^<3+>源を使うことによって行っている。

リモートプラズマCVDによって、原料としてHMDS(hexa-methyl-disilane)とTICS(tetra-isocyanate-silane)を用いて絶縁膜の形成に関する研究を行った。HMDSを用いることにより高品質なa-SiC: H薄膜を作成できる。TICSは-OH、H_2Oを含まないSiO_2のCVDプロセスに用いられるモノマーとして比較的新しいものである。TICS分子内にはNが存在するが、その堆積にNは含まれない。このTICSによる膜堆積のプロセスについてTEOS+O_2及びSiH_4+O_2による膜堆積のプロセスと比較する実験を行った。TICS+O_2によるSiO_2の膜堆積のプロセスは、SiH_4+O_2によるものと非常に似ているということがわかった。また、パターンの入った表面上でのステップカバレージについてもHiH_4+O_2によるものと同様の特性を示した。しかし、これらのフィルムは大気中に放出されると容易に水分を吸収し、電気抵抗が低下する。これらに加えて、SiO_2薄膜へのEr^<3+>の注入を試みる実験を行った。Er^<3+>源としては昇華温度の高いTris(2,2,6,6-tetramethyl-3,5-heptane-dionato)erbium(III)を用いた。様々な実験条件の下で堆積を行ったが、Er^<3+>の注入された薄膜は得られなかった。Trisはその大きくて複雑な構造のため、プラズマで生じた酸素ラジカルによって、薄膜表面で吸収されるまでには十分に分解されなかったと考えられる。よって、現在SiO_2薄膜へのEr^<3+>の注入の実験は、他のEr^<3+>源を使うことによって行っている。