新しい機能素子への応用を目的とした多結晶シリコン薄膜の作成に関する研究

点击翻译按钮获取中文摘要

1.新しいタイプのプラズマCVD法によるシリコン膜の作成高周波電界と直交させて磁界を加えるという、いわゆるマグネトロン型のプラズマCVD装置を開発して、堆積条件をさまざまに変化させてシリコン膜を作成した。反応ガスとしてモノシラン(Si【H_4】)を使用し、堆積条件のうち、(a)放電時の圧力,(b)高周波電力,(c)基板温度,(d)電極間距離,のそれぞれを変えたとき、作成されるシリコン膜の特性がどのように変化するかを調べた。その結果、つぎの事が明らかとなった。(1)放電時の圧力は低い方が、高周波電力は大きい方が、そして基板温度は高い方が、作成される膜の水素濃度は少なく、導電率は大きい。(2)電極間距離が大きすぎても、また小さすぎても、膜の特性の再現性が悪くなる。(3)水素濃度として3〜4原子%、導電率として【10^(-2)】S/cmという値が得られた膜でも、X線回折の結果では、結晶化は認められなかった。(4)基板温度が400℃のときは、堆積速度は200〜300℃のときと比べて20%以上増加する。モノシランが熱的に分解される効果が加わるためと予想される。2.コールドウォール型の反応装置への改造反応容器全体を高温にするのではなく、基板ホルダの部分だけを高温にする型の装置へと、通常のスパッタ装置を改造してみたが、熱の放出が大きくて、安定に加熱できたのは基板温度として400℃までであった。そのため、低圧CVD法では、十分な堆積速度が得られていない。3.ホットウォール型の反応装置の製作ガス系の設計と加工がほぼ終了して、電気炉の設計を行っているところである。