CVD法による窒化チタン(TiN)の合成及び物性

CVD法合成氮化钛(TiN)及其物理性能

• 批准号: 05750666
• 负责人: 金 〓〓
• 金额: $ 0.58万
• 依托单位: The University of Tokyo
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Encouragement of Young Scientists (A)
• 财政年份: 1993
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 1993 至 无数据
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-05750666/
• 关键词: CVD; 反応工学; 中間体サイズ; 成膜種; 拡散係数; 配向性; 反応速度定数; 窒化チタン(TiN)

窒化チタン(TiN)は高融点、高硬度で、耐酸化性、耐食性が優れ、電気的にも良導体であるので、前者の性質を利用した高速度鋼などの工具の被覆材料、後者の性質を利用した超LSIの低抵抗電極、配線材料としての応用が期待されている。この様な目的に用いるTiNのもっとも有効な合成法としてCVD法がある。CVD法によるTiN合成は最近研究されているが、反応器内の複雑な移動過程、気相の中間体の拡散や膜成長表面での化学反応過程などを総合的に考慮し、反応工学的に成膜現象を論じた研究はいまだに存在しない。そこで本研究では、1)成膜メカニズムのモデル化 2)成膜種の同定を行ない、CVD法による窒化チタン膜及び粉の合成に指針を与えることを目的に研究を進めた。まず、窒化チタン合成はTiCl3とNH3を予混合部で混合させAdductを作り、そのAdductを反応部で反応させTiN膜を作成する。実験条件は、予混合部の温度を460℃、反応器温度を850℃で、反応ガス線流速をパラメーターとして変化させる。生成した膜は走査型電子顕微鏡により形状を観察するとともに、流れの方向の膜厚分布を測定した。それを片対数プロットし、その傾きからもとめた総括反応速度定数は174、62.6(1/s)であった。また、窒化チタン成膜過程は中間体の拡散律速であり、中間体の拡散係数は3.1cm^2/sと求められた。更に、Chapman-Enskogの式を用いて拡散係数から求めた中間体のサイズは6Aであった。成膜種の化学成分式はTiCl_xN_yの様な分子であると考えられる。成膜したTiN膜をXPS(X線光電子分光)による組成分析したが、バックグランドレベル以上の塩素は見出されなかった。XPD(X線回折)を用いて結晶相同定した結果002面に配向性が見られた。以上、窒化チタン成膜過程を明かにした。さらにCVD法による成膜過程を解明する手法として反応工学的な手法が有効であることをしめした。

High melting point, high hardness, acid resistance, food resistance of TiN, high melting point, high hardness, acid resistance, food resistance, high temperature, high hardness, high melting point, high hardness, acid resistance, food resistance, high temperature, high speed, low resistance, ultra-low resistance, and wiring materials. The purpose of this article is to use the method of synthesis, the method of TiN, and the method of CVD. CVD-based TiN synthesis has been studied recently, the process of replication in the reactor, the formation of bulk dispersion film in the phase, the chemical reaction process of chemical reaction on the surface of the phase, and the film-forming process of anti-engineering have been studied. The purpose of this study is to improve the research and development of film-forming materials in this study, 1) film-forming technology, 2) film-forming process, CVD method, asphyxiation of membrane and powder synthesis. The TiCl3 NH3 is synthesized by asphyxiation and asphyxiation, and the mixing part is mixed by Adduct, and the TiN film is made by the reverse part of Adduct. The temperature of the mixer is 460 ℃, the temperature of the inverter is 850 ℃, and the temperature of the inverter is 850 ℃. The shape of the electron microphone is used to measure the thickness distribution of the film in the direction of the current. The speed number is 174, 62.6 (1 inch s), and the speed number is 174. During the film-forming process of asphyxiation and asphyxiation, the rate of dispersion was measured in the process of film formation, and the number of dispersion in the body was 3.1cm ^ 2

项目成果

H.J.Kim etal: "Cluster Size Determination in the Chemical Vapor Deposition of AlN" J.of the American Ceramic Socity. (in printing).

H.J.Kim 等人：“AlN 化学气相沉积中的团簇尺寸测定”，美国陶瓷学会杂志。

H.J.Kim et al: "Growth of primary soot particles in atmospheric premixed CH_4-O_2 flame" J.of Chem.Eng.Des.(accepted).

H.J.Kim 等人：“大气预混 CH_4-O_2 火焰中初级烟灰颗粒的生长”J.of Chem.Eng.Des.（已接受）。