Diagnostic and Control of Silane Plasmas by Newlv Developed Radical Measurement Technique

利用新开发的自由基测量技术诊断和控制硅烷等离子体

基本信息

  • 批准号:
    07680505
  • 负责人:
  • 金额:
    $ 1.28万
  • 依托单位:
  • 依托单位国家:
    日本
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
  • 财政年份:
    1995
  • 资助国家:
    日本
  • 起止时间:
    1995 至 1996
  • 项目状态:
    已结题

项目摘要

From a industrial point of view, lowering deposition temperature of silicon films are needed because process temperature sometimes limits substrate materials and process throughput. This project has two main purposes, i.e., firstly to develop new radical detection technique for diagnostic and control of silane plasma, and secondly, to produce high quality hydrogenated amorphous silicon and/or polycrystalline silicon by using a inductively coupled silane plasma (silane ICP).1.As a new diagnostic technique of SiH3 radical in silane plasma, we have developed ultra-violet transmission spectroscopy, which can detect SiH3 radicals and particulates in a silane plasma at the same time. This powerful tool is very simple and easy to apply for most of plasma reactors.2.We also succeeded in depositing high photoconductivity hydrogenated amorphous silicon and polycrystalline silicon at relatively low substrate temperatures of 40 and 250゚C,respectively. It is found that high quality films are deposited at high plasma density and low pressure plasma conditions. These conditions are quite different from those for capacitively coupled plasmas, because high rf powers or low pressures always degrades film properties in capacitively coupled plasmas. Plasma diagnostic by mass spectrometry revealed that silane molecules are almost completely depleted in the ICP and ion flux to the substrate is dominant compared with neutral radical flux.
从工业的角度来看,需要降低硅膜的沉积温度,因为工艺温度有时会限制衬底材料和工艺产量。该项目有两个主要目的,即:首先开发用于硅烷等离子体的诊断和控制的新的自由基检测技术,其次,通过使用电感耦合硅烷等离子体来生产高质量的氢化非晶硅和/或多晶硅1.作为一种新的硅烷等离子体中SiH 3自由基的诊断技术,我们开发了紫外透射光谱,其可以同时检测硅烷等离子体中的SiH 3自由基和微粒。这种强有力的工具是非常简单和易于应用于大多数等离子体反应器。2.我们还成功地沉积高光电导氢化非晶硅和多晶硅在相对较低的衬底温度分别为40和250 ℃。结果表明,在高等离子体密度和低气压条件下,可以沉积出高质量的薄膜。这些条件与电容耦合等离子体的条件完全不同,因为高射频功率或低气压总是会降低电容耦合等离子体中的薄膜性能。等离子体质谱诊断表明,硅烷分子几乎完全耗尽的ICP和离子通量的基板是占主导地位的中性自由基通量相比。

项目成果

期刊论文数量(21)
专著数量(0)
科研奖励数量(0)
会议论文数量(0)
专利数量(0)
M. Goto: "High-Quality a-Si : H Film Deposition on Low-Temperature Substrate in Inductively Coupled Silane Plasma" Proc. 3rd Int. Conf. on Reactive Plasmas. 136-139 (1997)
M. Goto:“高质量非晶硅:电感耦合硅烷等离子体中低温衬底上的 H 薄膜沉积”Proc。
  • DOI:
  • 发表时间:
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
  • 通讯作者:
M.Goto: "Siryl Radical Detection in a Silane Plasma Using Ultra-Violet Transmission Spectroscopy" Proc. Int. Workshop on Plasma Sources and Surface Interactions in Materials Processing. PII-4 (1995)
M.Goto:“使用紫外透射光谱法检测硅烷等离子体中的甲硅烷基自由基”Proc。
  • DOI:
  • 发表时间:
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
  • 通讯作者:
H. Toyoda: "Simple Direct Monitoring of SiH_3 Radical and Particulates in a Silan Plasma" Japanese Journal of Applied Physics. 34. L448-451 (1995)
H. Toyoda:“简单直接监测 SiH_3 自由基和 Silan 等离子体中的颗粒”,日本应用物理学杂志。
  • DOI:
  • 发表时间:
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
  • 通讯作者:
M.Goto: "Lower-Temperature Growth of Hydrogenated Amorphous Silicon Films from Inductively Coupled Silane Plasma" Japanese Journal of Applied Physics. 35(8). L1009-1011 (1996)
M.Goto:“来自感应耦合硅烷等离子体的氢化非晶硅薄膜的低温生长”日本应用物理学杂志。
  • DOI:
  • 发表时间:
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
  • 通讯作者:
M. Goto: "Low Temperature Formation of a-Si : H Film by Inductively Coupled Silane Plasmas" 13th Symposium on Plasma Processing. 13. 113-116 (1996)
M. Goto:“通过感应耦合硅烷等离子体低温形成 a-Si:H 薄膜”第 13 届等离子体处理研讨会。
  • DOI:
  • 发表时间:
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
  • 通讯作者:
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