シリコンカ-バイトの化学蒸着過程の動力学的研究

碳化硅化学气相沉积过程动力学研究

• 批准号: 03680051
• 负责人: 金子 聰
• 金额: $ 0.9万
• 依托单位: Tokyo University of Science
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for General Scientific Research (C)
• 财政年份: 1991
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 1991 至 无数据
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-03680051/
• 关键词: CVD; 炭化ケイ素; SiC; 表面反応律速; 活性化エネルギ-; 界面

すでに我々が報告したCVD炭化ケイ素の成長(1988年)とBootsmaら(1971年)に反応を伴うと考えられる成長は,高温では輸送物質の蒸気圧から計算される成長に近付く傾向を示し,表面反応律速の形で定式化された。特に,中間層を用いた2段階蒸着によって23kcal/molという小さな活性化エネルギ-を得た。内熱式の高周波加熱炉による数百nm以下のCVDーSiC膜の成長においても黒鉛ならびに(111)面から数度傾いたSi単結晶基板上にMTS(MethyleーTrichloroーSilane)を使った場合,同様に表面反応律速となることがわかった。この薄い膜で特徴的なことは,AESのよる深さ方向の組成分析から,酸素の存在が表面のみに限られることである。表面の酸素は,空気中で取り込まれると考えられ,CVDプロセスでの酸素の混入がなくなったことを示す。このことによって,厚い膜で示唆されていた表面酸素の影響がなくなることによって,成長の活性化エネルギ-が大きくなり,中間層を着けた状態で40kcal/molの値を得た。X線低角入射法による膜の評価,およびAESとSIMSの同時分析による膜と基板の界面に対する組成分析を行った。水素とMTSの分圧比1.7で中間層を蒸着して後に同温度で分圧のみをかえて(分圧比2700)SiCの蒸着を行った。CVD膜は多結晶3CーSiCであり,中間層のある場合は結晶性の改善が見られたが,膜厚による結晶性の変化はあまり認められなかった。界面の組成分析の結果によると中間層のない黒鉛上では約100nm,Si上では約140nmの厚さにわたる組成の緩和構造が見られる。中間層の上では界面での組成の変化はわずかであるが,変化が急峻であることがわかった。

The growth of CVD carbide (1988) and Bootsma (1971) is accompanied by a study of the growth of the transport material at high temperatures, a calculation of the vapor pressure, and a tendency to approach the growth rate. In particular, the intermediate layer was prepared by two-stage evaporation at a temperature of 23kcal/mol. Internal heat and high frequency furnace for CVD SiC film growth below several hundred nm. In case of MTS(Methyle Trichloro Silane) on Si single crystal substrate, the same surface reaction speed is required. The characteristics of thin films are analyzed by AES, and the existence of acid elements is limited by AES. The acid in the surface is mixed with the acid in the air. The thickness of the film shows the influence of the surface acid on the growth of the active layer, and the value of the intermediate layer is 40kcal/mol. X-ray low-angle incidence method for film evaluation, AES and SIMS simultaneous analysis for film and substrate composition analysis The partial pressure ratio of water and MTS is 1.7, and the intermediate layer is evaporated at the same temperature. The partial pressure ratio of SiC is 2700. CVD film is polycrystalline SiC, intermediate layer is crystalline, and film thickness is crystalline. The results of interface composition analysis show that the intermediate layer is about 100nm thick on the black lead and about 140nm thick on the silicon. The composition of the upper boundary of the middle layer is changed into a sharp one.