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プラズマ-表面相互作用の制御

等离子体-表面相互作用的控制

基本信息

批准号：
63632010
负责人：
広瀬全孝
金额：
$ 8.06万
依托单位：
Hiroshima University
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：
1988
资助国家：
日本
起止时间：
1988 至无数据
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-63632010/
关键词：
吸着ラジカル表面反応質量分析レーザ誘起光化学反応

项目摘要

本研究の目的は、プラズマ/固体表面の相互作用を制御することによって、固体表面の選択的なエッチングや選択的な膜形成を行う方法を明らかにすることである。プラズマと固体表面の相互作用は、ラジカル/表面反応及びイオン/表面反応、UVフォトン/表面反応の複合システムととらえることができる。そこで本研究では、まずラジカル/表面、イオン/表面反応を調べるため、SiH_4のDCグロー放電プラズマ中で発生したラジカルのみを〜-40℃に冷却したSi基板上に輸送し、SiH_x吸着層を形成した後、H_2ガスの電子サイクロトロン共鳴放電によって生成した水素ラジカルまたは水素イオンビームをこれに照射し、表面反応成物を4重極質量分析計で検出した。その結果、SiH_4及びH_2の生成・脱離が観測された。これらの分子は、SiH_3(ad)+H^* or H^+ →SiH_4及びSiH_x(ad)^+H^* or H^+ → SiH_<-1>+H_2のような、原子状水素が関与する表面反応で生ずる揮発性反応生成物と考えられる。これにより、SiH_x吸着層表面においてエッチング過程と膜形成過程が同時進行していることが示唆された。またフォトン/表面反応の過程を調べるために、基板表面に吸着した有機金属ガスのレーザ誘起光化学応を調べた。具体的には、トリメチルガリウム(TMGa)のレーザ光分解の機構について、光電子分光法(XPS)を用いて調べた。77K及び室温でNd:YAGレーザの第三高調波(355nm)をTMGa吸着層に照射した場合には、Gaの信号強度の減少が観測されることより、TMGa物理吸着層の一部がレーザ照射により脱離することが分かった。第四高調波(266nm)を室温で照射した場合には、強度の減少とともにピーク位置の低エネルギシフトが観測されることから、TMGaの光化学分解によりGa(CH_3)_2または、GaCH_3の生成が示唆された。この場合、C(1S)信号には化学シフトが観測されないことより、TMGaのレーザ光分解では、CH_3基は光分解されず、炭素の結合状態は変化しないことが示された。

The purpose of this study is to clarify the methods for controlling the interaction between solid and solid surfaces and for selective film formation on solid surfaces The interaction between solid surfaces, surface reflection and UV radiation, surface reflection and UV radiation In this study, SiH_4 and SiH_4 were cooled to-40 ℃, and SiH_4 and SiH_4 were cooled to-40 ℃, and SiH_4 and SiH_4 were cooled to-40 ℃. SiH_4 and SiH_4 were cooled to-40℃, and SiH_4 and SiH_2 were cooled to-40℃. SiH_4 and SiH_4 were cooled to-40℃. SiH_4 and SiH_2 were cooled to-40℃. SiH_4 and SiH_2 were cooled to-40 ℃. SiH_4 and SiH_2 were cooled to-40 ℃. SiH_4 and SiH_2 were cooled to-40 ℃. Surface reflection components were detected by a 4-pole mass analyzer. The results show that SiH_4 and SiH_2 are formed and dissociated. SiH_3(ad)+H^* or H^+ →SiH_4 and SiH_x(ad)^+H^* or H^+ → SiH_<-1>+H_2. The process of adsorption and film formation on the surface of SiH_x adsorption layer are carried out simultaneously The surface of the substrate is adsorbed by organic metals and the photochemical process is modulated. The mechanism of photolysis of TMGa and XPS was studied. At 77K and room temperature, the third high wavelength (355nm) of Nd:YAG laser is irradiated into the TMGa adsorption layer, and the signal intensity of Ga decreases. The fourth high wavelength (266nm) is irradiated at room temperature, and the intensity decreases. The low wavelength of TMGa is measured by the photochemical decomposition of Ga(CH_3)_2 and GaCH_3. In this case, the C(1S) signal can be detected chemically, the TMGa group can be photodecomposed, the CH_3 group can be photodecomposed, and the carbon bonding state can be changed.