誘導結合式・高密度プラズマ堆積プロセスにおけるフリーラジカルの役割と組織制御

自由基和结构控制在电感耦合高密度等离子体沉积过程中的作用

• 批准号: 07217205
• 负责人: 吉田 豊信
• 金额: $ 1.28万
• 依托单位: The University of Tokyo
• 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: 1995
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 1995 至 无数据
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-07217205/
• 关键词: フリーラジカル; 誘導結合式プラズマ; 原子状酸素; 低圧ICP; プラズマフラッシュ蒸発法; cBN; 酸化物超伝導体; QMS‐IEA

A.高周波熱プラズマの研究(1).YBa_2Cu_3O_<7-x>膜の高速堆積・プラズマフラッシュ蒸発法によるYBa_2Cu_3O_<7-x>膜堆積において、基板-ト-チ間距離、原料供給速度、基板温度をパラメータとしてc軸配向する限界の供給速度を調べた。基板-ト-チ間距離を短くする、即ちOラジカルfluxを多くし、成膜種(クラスター)のサイズを小さくするとc軸配向する限界の供給速度が増大した。また、基板温度530℃でも超伝導膜が得られ、低温堆積が可能となった。・このような雰囲気での酸化物超伝導体YBCOの成長モードは、条件によりスパイラル成長から2D核生成成長へと変化する。これは、成膜種(クラスター)の大きさの変化により説明できる。・スパイラル成長時のテラス幅は、基板温度や成長速度を考慮しても、他のプロセスのものと比べ非常に広い。これは、高いOラジカルfluxによるものとも考えられる。・高速堆積では、堆積速度2mm/minでSrTiO_3単結晶上へYBCO膜がエピタキシャル成長した。また堆積速度0.1mm/minでは半値幅0.1deg以下のロッキングカーブを持つ膜が得られた。超高速エピタキシャル成長機構の解明以上より、高周波熱プラズマの高密度ラジカルフラックス及び成膜種のクラスター化を利用した超高速エピタキシャル成長法への基本的知見が得られた。B.低圧誘導結合式プラズマ(ICP)の研究(1)低圧ICP‐CVD法によるc‐BN薄膜堆積・低圧ICPを用いたcBNの低圧気相合成における基板に到達するNラジカルの量及びエネルギー分布をQMS‐IEAを用いて測定した。・上記Nラジカルの量N/N_2はglow →ICP遷移に伴い急激に増加し2%に達する(基板位置4cm)。・基板位置8.2cmでは上記Nは検出されなかった。これは再結合による消失と思われる。・低圧ICPにより合成したcBN膜中の窒化率は1で、上記条件では基板位置に対してほとんど変化しない。・核生成に必要な条件と膜成長に必要な条件は異なることが判明した、これにより双方の独立した最適化による高品質なcBN膜堆積への可能性を示唆した。

A. Research on high-frequency thermal heating (1). High-speed deposition of YBa_2Cu_3O_<7-x> film・YBa_2Cu_ using YBa_2Cu_ 3O_<7-x>Film deposition, substrate-to-to distance, raw material supply speed, substrate temperature, c-axis alignment, limit, supply speed, and adjustment. The distance between the substrate and the substrate is short, that is, the distance between the substrate and the substrate is short, that is, the multi-layered film type (クラスター)のサイズを小さくするとc-axis alignment するlimit のsupply speed が Increase large した. Therefore, the substrate temperature is 530°C and the super conductive film is not required, and low-temperature deposition is possible.・このようなAmbient 囲気でのAcid superconductor YBCOのgrowth モードは, condition によりスパイラルgrowth から2D nuclear generation growth へと変化する.これは, film-forming species (クラスター)の大きさの変化によりclarificationできる.・When the スパイラル is grown, the substrate temperature and the growth rate are considered, and the growth rate is very high.これは、高いOラジカルfluxによるものとも考えられる.・High-speed deposition, deposition speed of 2mm/min, YBCO film growth on SrTiO_3 single crystal. The stacking speed is 0.1mm/min and the half width is less than 0.1 degrees. Ultra-high-speed エピタキシャル growth mechanism no explanation above より, high-frequency thermal プラズマのhigh-density ラジカルフラックスAnd the basic knowledge of film-forming and ultra-high-speed sterilization growth method is obtained. B. Research on Low-pressure Induced Combination Type (ICP) (1) Low-pressure ICP-CVD method and application of low-pressure ICP c-BN thin film deposition The quantity and distribution of cBN low-pressure phase-synthesized substrates were measured using QMS-IEA.・Number of N/N_2glow stated above → ICP migration with rapid increase and increase of 2% (substrate position 4cm).・The position of the substrate is 8.2cm, marked Nは検出されなかった.これは reunites with による and disappears と思われる.・The suffocation rate in the cBN film synthesized by low-pressure ICP is 1で, and the substrate position according to the conditions mentioned above is suffocated.・The necessary conditions for nucleogenesis and the necessary conditions for membrane growth are different. It is possible to optimize the independent operation of both sides and to optimize the deposition of high-quality cBN film.

项目成果

T.Ichiki,S.Amagi,T.Yoshida: "Initial stage of cubic boron nitride film growth from vapor phase" Journal of Applied Physics,Vol79,No7 April 1996,. 79(in press). (1996)

T.Ichiki、S.Amagi、T.Yoshida：“气相立方氮化硼薄膜生长的初始阶段”应用物理杂志，第 79 卷，第 7 期，1996 年 4 月，。

Y.Takamura,K.Hayasaki K.Terashima,T.Yoshida: "The Role of Radiclas and clusters in thermal plama flash evaporation processing" Plasma Chenmistry and Plasma Processing. (in press).

Y.Takamura、K.Hayasaki K.Terashima、T.Yoshida：“Radiclas 和簇在热等离子体闪蒸处理中的作用”等离子体化学和等离子体处理。