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核生成・成長過程独立制御による高品位cBNプラズマ合成

高质量 cBN 等离子体合成，独立控制成核和生长过程

基本信息

批准号：
08405047
负责人：
吉田豊信
金额：
$ 23.17万
依托单位：
The University of Tokyo
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research (A)
财政年份：
1996
资助国家：
日本
起止时间：
1996 至 1998
项目状态：
已结题

项目摘要

本研究で得られた主たる成果は以下のとおりである。1.高周波バイアススパッタ法で作製したcBNのTEM断面観察およびEELS分析を行い、cBN堆積中の構造変化を調べた。初期tBN層とその上に成長するcBN層との間にrBN-likeな構造が存在することが明らかとなった。また、このrBNとcBNの方位関係に(rBN{101}とcBN{111}、rBN{003}とcBN{111}に)強い相関が見出された。このrBN構造がcBNの先駆体となっているか、あるいは核生成サイトとなっているかは不明であるが、cBN生成と深く関わっていると考えられる。2.CBN堆積条件の定量化のため、基板入射粒子の質量・エネルギー測定を高周波バイアススパッタ法において行った。入射イオンではAr^+が他のイオンN_2^+、N^+、B^+より50倍以上高い流束であり、イオン衝撃効果は主としてAr^+によりもたらされていることが明らかとなった。また、cBN生成に必要なイオン衝撃を単位堆積原子に対する運動量輸送量で評価すると゜138(eV amu)^<1/2>であった。この値はイオンビームを用いた堆積法によるものと同程度であり、プラズマプロセスにおいてもイオンビームプロセスと同様なメカニズムでcBNが生成していると考えられる。3.誘導結合型プラズマCVD法において基板バイアスに関する2段階堆積を行った。これによりcBN核生成に要するシースポテンシャル(プラズマポテンシャルと基板バイアスとの差)閾値条件より20V低い条件においてもcBN成長が可能であることが明らかとなった。この結果は2段階堆積による低シースポテンシャル堆積化による低応力化、付着強度改善の可能性を示唆しており、また今後このような2段階堆積法、すなわち核生成と成長を独立に扱う成膜法による堆積条件の最適化が不可欠であることを示している。以上の成果は、cBN堆積におけるプラズマプロセスおよび2段階堆積法(核生成・成長独立制御)に有効性を明確に示しており、今後、このアプローチにより本研究分野が進展するものと結論される。

The main results of this study are as follows. 1. The high-frequency data acquisition method is used to analyze the cBN TEM section, the EELS analysis line, and the cBN reactor. In the early stage of tBN growth, there was a significant increase in the growth of cBN and rBN-like production systems. The azimuth of the rBN cBN (rBN {101} cBN {111}, rBN {003} cBN {111}) strengthens the phase to get out of the box. The cBN is generated by the rBN, the nucleus is generated by the nucleus, the unknown is not known, and the cBN is generated by deep. 2.CBN stack conditional quantitative measurement, substrate incident particle measurement, high-cycle measurement, high-frequency measurement, high-cycle measurement, high-frequency measurement, high-cycle measurement, high-cycle measurement, high-frequency measurement, high-cycle measurement, high-frequency measurement, high-cycle measurement, high-frequency measurement, high-cycle measurement, high-cycle measurement, high-frequency measurement, high-cycle measurement, high-frequency measurement The incident beam is more than 50 times higher than that of N _ 2 ^ +, N ^ +, B^ +, and so on. In the case of incident beam Ar^ +, N^ +, B^ +, the height of the stream is 50 times higher. The cBN generates the necessary information about the atomic volume, the quantity, the quantity, Please use the heap method to make sure that the same level of information is available. You may need to use the same method to generate the same information as cBN. 3. The combined model CVD method is used to evaluate the performance of the substrate in the second section of the stack. In order to improve the performance of the cBN core, the growth of cBN in the 20V low voltage condition may be significant. The results show that in the second stage of the reactor, it is necessary to improve the strength of the reactor, the possibility of improving the strength and the possibility of improving the strength. the results show that the 2-stage reactor is active in the future, and that the growth of nuclear growth is independent of the film-forming method, and the optimization of the reactor conditions must be demonstrated. The above results and the cBN reactor show that the two-stage reactor method (independent control of nuclear growth) is effective and clear. In the future, the results of this study will be reviewed in the future.