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自発的気相酸化反応を利用する半導体薄膜材料の作製

利用自发气相氧化反应制备半导体薄膜材料

基本信息

批准号：
02205043
负责人：
半那純一
金额：
$ 1.66万
依托单位：
Tokyo Institute of Technology
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas
财政年份：
1990
资助国家：
日本
起止时间：
1990 至无数据
项目状态：
已结题

项目摘要

本研究では、フッ素(F_2)によるシラン(SiH_4)の気相酸化反応を利用するシリコン(Si)薄膜の新しい作製法における膜成長にかかわる化学過程についての知見を得るため、発光分光分析、FTーIRによるその場観察等の分析手段を利用して、シランーフッ素系の気相及び成長表面での化学過程について調べた。FTーIRによる成長化学過程の観察では、現有の予備反応容器や排気装置を改良、組み合わせ、測定に必要な赤外光の入射窓を設置した小型の反応装置を作製し、膜成長条件下でのシランとフッ素との気相反応種の分析、及び低温堆積膜の加熱にともなって生成する化学種の分析を行った。シランとフッ素との気相反応では、予想されたHFの生成は確認できず、気相生成物としてSiF_4、及び、SiF_3Hの存在が認められた。一方、低温で堆積した膜の昇温実験でも、同様に予想されるHFの生成は確認されず、SiF_4が生成していることが確認された。発光分光分析による気相化学反応過程の観測では、シランのフッ素酸化にともうSiF^*、SiH^*からの発光が観測された。発光は、いずれの膜成長条件においても、SiF^*からの発光が支配的で、その強度は、ガス混合用ノズルから遠ざかるにつれ非直線的に減少した。また、SiF^*/SiH^*の発光強度比は、フッ素/シランの流量比、反応圧力の増加に伴って増加する傾向がみられるものの、いずれの条件下においても、ほぼ6〜9の範囲にあり、反応条件に対する強い依存性は見られなかった。これらの結果は、いずれも、フッ素によるシランの気相酸化反応が極めて早い反応であること示しており、気相反応によって生成するラジカル種の選択により、本堆積法の特徴である堆積膜の構造制御性が実現されているとの考えに疑問を差し挟むもので、成長表面での化学過程についてさらに詳細な知見をうる必要があることが指摘される。

In this study, the acidification reaction of F_2 and SiH_4 was carried out. The new production method of the silicone (Si) thin film, the film growth, the chemical process, and the Analytical methods such as いての知见を得るため, 発光spectroscopy, FTーIR によるそのfield observation, etc. We use the chemical process of して, シランーフッ element system and び growth surface to adjust the べた. FTIR is used to observe the growth chemical process, improve the existing pre-prepared reaction container and degassing device, combine it, and measure it, and the infrared light incident channel is installed in a small size. Fabrication of reaction device, analysis of chemical species produced under film growth conditions, and analysis of chemical species generated by heating of low-temperature deposited films.シランとフッ素との気 Opposite 応では, I think されたHFのGeneration は Confirmation できず, It is recognized that the deuterium phase products such as SiF_4 and SiF_3H exist. On the one hand, the temperature of the low-temperature deposition of the film is high, the temperature of the film is high, and the production of the SiF_4 is confirmed. The spectroscopic analysis of the phase chemical reaction process of SiF^* and the acidification of SiF^* and SiH^* of the chemical reaction process were carried out.発光は、いずれの Film growth conditions においても、SiF^*からの発光がで, そのstrength は, ガスmix with ノズルからFar ざかるにつれ non-linear に reduce した.また, SiF^*/SiH^* light intensity ratio, フッ element/シランの flow ratio, reaction pressure increase and increase tendency of the increaseられるものの、いずれのconditionsにおいても、ほぼ6~9の风囲にあり、Reflection condition に対するstrong いdependence は见られなかった. The result of これらのは, いずれも, フッ素によるシランの気phase acidified reaction 応が极めてEarly い濜であることshows しており, 気 opposite 応によって generates するラジカルkind の选択により, this accumulation method のThe structural control properties of the special deposited film are as follows: The chemical process of growing the surface is detailed and the details are clear and the chemical process is necessary.