真空紫外レ-ザ-によるシラン系化合物の光分解反応機構の研究

真空紫外激光硅烷化合物光解反应机理研究

• 批准号: 02650702
• 负责人: 松為 宏幸
• 金额: $ 1.15万
• 依托单位: The University of Tokyo
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for General Scientific Research (C)
• 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
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-02650702/
• 关键词: シラン; フッ素化シラン; CVD; 化学反応機構; 熱分解; 酸化反応; 反応中間体; 分子エネルギ-移動

電子材料製作技術において重要な地位を占めるシリコンCVD過程に関する化学反応機構の解明を目的としてシラン(SiH_4)およびそのフッ化物の分解・酸化過程を詳細に検討した。実験方法として,衝撃波管装置,エキシマ.レ-ザ-閃光分解法等による反応装置と原子共鳴螢光法(真空紫外レ-ザ-誘起螢光法),貭量分析法,赤外発光法等を用いた。まず,これまで知見が得られていなかったシランとそのフッ化物の振動緩和時間をCO_2レ-ザ-励起法により測定した結果,一連のフッ素置換効果が単純なLambertーSalter法則では説明できず回転効果に関する補正が必要であることが見出された。次いで,シランとそのフッ素置換体の熱分解反応機構の検討を高温領域において(1500ー2500K)行った結果,フッ素置換によるSiーH結合エネルギ-の増大が反応機構に反影された結果生成物であるH_2の生成速度,活性化エネルギ-がRRKM理論により説明されることが判明した。同様に室温における,H+SiH_xF_<4ーx>→H_2+SiH_<xー1>F_<4ーx>(x=4〜2)の一連の反応機構の検討をエキシマレ-ザ-閃光分解法と真空紫外レ-ザ-誘起螢光法を用いて行ったところ,SiーH結合エネルギ-のF置換に伴う結合エネルギ-の増大が反応速度の変化に対応し,EvansーPolaugi型の反応速度則が成立することが見出された。最後に,貭量分析計を用いて閃光分解反応経路における反応中間体の検出を試みた。SiH_3,Si_2H_6,Si_2H_4,SiH_3O,SiH_2O,SiH_2等の成長,減衰過程が実時間で追跡することができたため,熱分解および酸化過程の反応機構に関してこれまで得られていなかった多くの速度論的情報を得ることができた。

The important position of electronic material fabrication technology is discussed in detail. The purpose of chemical reaction mechanism related to CVD process is discussed in detail. The method of shock wave tube installation is described as follows: Among them are: UV-IR-IR- In this paper, we find that the vibration relaxation time of the compound is determined by the CO_2-excitation method, and the result of the displacement of the compound is pure Lambert's law. In the second place, the thermal decomposition reaction mechanism of the substituted compounds was investigated in the high temperature region (1500 - 2500K). The results showed that the reaction mechanism of the substituted compounds increased and the reaction rate of the products increased. In the same way, at room temperature,H+SiH_xF_<4-x>→H_2+SiH_<x-1>F_<4-x>(x=4 ~ 2), the continuous reaction mechanism was studied by vacuum ultraviolet radiation-induced fluorescence method, and the reaction velocity of Evans Polaugi type reaction was found to be correct. Finally, quantitative analysis was used to detect the reaction intermediates in the flash decomposition reaction pathway. SiH_3, Si_2H_6, Si_2H_4, SiH_3O, SiH_2O, SiH_2, etc. The growth and decay processes of SiH_3, Si_2H_6, Si_2H_4, SiH_3O, SiH_2O, SiH_2, etc.

项目成果

M.Koshi,S.Kato and H.Matsui: "Unincolecular Decomposition of SiH_4,SiH_3F and SiH_2F_2" Journal of Physical Chemistry. 57. 1223-1227 (1991)

M.Koshi、S.Kato 和 H.Matsui：“SiH_4、SiH_3F 和 SiH_2F_2 的非分子分解”物理化学杂志。