次世代低温・超高速エピタキシーを可能とするナノクラスター制御メゾプラズマ技術開発

开发纳米团簇控制的介质技术,实现下一代低温、超高速外延

基本信息

  • 批准号:
    17686062
  • 负责人:
  • 金额:
    $ 19.22万
  • 依托单位:
  • 依托单位国家:
    日本
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for Young Scientists (A)
  • 财政年份:
    2005
  • 资助国家:
    日本
  • 起止时间:
    2005 至 2007
  • 项目状态:
    已结题

项目摘要

昨年度までに、中間的圧力下でのメゾプラズマの高密度原料ガスの大流束による高速堆積と共に、原料ガス凝縮に伴い形成されるナノクラスターも低圧プロセスと同程度のクヌーセン数の環境場により制御されうる特徴に着目して、シリコン薄膜堆積を進めた結果、低温でホール移動度は300cm^2/V近い値を維持する高品質なエピタキシャル薄膜を実現できることを実証した。また、メゾプラズマCVD時にその場計測できるX線小角散乱計測システムを立ち上げ、エピタキシャル成長時のガス凝縮に伴うナノクラスターが球状かつ3nm径をモードに粒径分布を有するシリコンクラスターであることを確認した。これを元に、本年度、エピタキシャル薄膜並びに多結晶薄膜となる種々のプラズマ条件下で堆積を行った薄膜表面形態をstochastic解析に基づく精緻な分析を行った。多結晶薄膜が堆積する条件ではsurface diffusion機構が主に支配する成長様式で説明される表面形態解析結果であった。その場計測結果では、比較的大型〜5nm程度のクラスターの形成が確認されており、これら比較的大型のクラスターは十分に成長表面でbreak-upし難いことが示唆された。一方で、エピタキシャル成長時には、通常のエピタキシャル成長で確認されるステップフロー成長を基本とした沿面成長が達成されている可能性が高いことが判明した。これは逆に、クラスターを前駆体としながらも基板表面では原子が成長前駆体となるよう、クラスターが成長表面衝突に伴いbreak-upすることが考えられ、計測より予測されたホットクラスター概念を更に支持するものである。同時に、低温でありながら高速で高品質薄膜堆積を実現する指針を提示した重要な結果であるといえる。
Yesterday annual ま で に, under the pressure of the middle で の メ ゾ プ ラ ズ マ の high-density material ガ ス の flow beam に よ る high-speed accumulation と に, raw material ガ ス condensation に with い form さ れ る ナ ノ ク ラ ス タ ー も low 圧 プ ロ セ ス と with degree の ク ヌ ー セ ン several の environment field に よ り suppression さ れ う る, 徴 に with mesh し て, シ リ コ ン membrane accumulation を into め た results, low Wen で ホ ー ル mobile は 300 cm ^ 2 / V nearly い numerical を maintain す る high-quality な エ ピ タ キ シ ャ ル film を be presently で き る こ と を card be し た. ま た, メ ゾ プ ラ ズ マ when CVD に そ の field measuring で き る scattered X-ray small Angle measuring シ ス テ ム を made ち げ, エ ピ タ キ シ ャ ル grow の ガ ス condensation に with う ナ ノ ク ラ ス タ ー が globular か つ 3 nm diameter を モ ー ド に size distribution を have す る シ リ コ ン ク ラ ス タ ー で あ る こ と を confirm し た. こ れ を yuan に, this year, エ ピ タ キ シ ャ ル film and び に more crystal film と な る kind 々 の プ ラ ズ マ で accumulation under the condition of line を っ た film surface morphology を stochastic analytical に base づ く delicate な line analysis を っ た. More crystal film が accumulation す る conditions で は surface coursing together institutions が main に dominate す る grow others type で illustrate さ れ る surface morphology parsing results で あ っ た. そ の field measuring results で は, comparison of large degree of ~ 5 nm の ク ラ ス タ ー の form が confirm さ れ て お り, こ れ ら comparison of large の ク ラ ス タ ー は very に growth surface で break - up し difficult い こ と が in stopping さ れ た. Party で, エ ピ タ キ シ ャ ル grow に は, usually の エ ピ タ キ シ ャ ル growth で confirm さ れ る ス テ ッ プ フ ロ ー growth を basic と し た along the surface growth が reached さ れ て い likely が る い こ と が.at し た. こ れ は inverse に, ク ラ ス タ ー を 駆 body before と し な が ら も substrate surface で は atomic が growth before 駆 body と な る よ う, ク ラ ス タ ー が に growth surface conflict with い break - up す る こ と が exam え ら れ, measuring よ り be さ れ た ホ ッ ト ク ラ ス タ ー concept を に support す る も の で あ る. に at the same time, low temperature で あ り な が ら high-speed で high quality film stacking を be presently す る pointer を prompt し た important な results で あ る と い え る.

项目成果

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专利数量(0)
Super high rate deposition of homo- and hetero-epitaxial Si thick films by mesoplasma CVD
介质CVD超高速沉积同质和异质外延硅厚膜
Nano cluster assisted high rate epitaxy of silicon by mesoplasma CVD
  • DOI:
    10.1016/j.surfcoat.2006.07.117
  • 发表时间:
    2007-02
  • 期刊:
  • 影响因子:
    5.4
  • 作者:
    M. Kambara;Y. Hamai;H. Yagi;T. Yoshida
  • 通讯作者:
    M. Kambara;Y. Hamai;H. Yagi;T. Yoshida
次世代プラズマコーティング技術
下一代等离子涂层技术
  • DOI:
  • 发表时间:
    2006
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
    神原淳;吉田豊信
  • 通讯作者:
    吉田豊信
Fabrication of heteroepitaxial Si films on sapphire substrates using mesoplasma CVD
  • DOI:
    10.1016/j.surfcoat.2006.07.134
  • 发表时间:
    2007-02-26
  • 期刊:
  • 影响因子:
    5.4
  • 作者:
    Sawayanagi, M.;Diaz, J. M.;Yoshida, T.
  • 通讯作者:
    Yoshida, T.
High rate and Low temperature Silicon epitaxy via unique cluster enhanced mesoplasma CVD
通过独特的簇增强中间质 CVD 进行高速率和低温硅外延
  • DOI:
  • 发表时间:
    2008
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
    M.Kambara;J. M. A. Diaz;and T. Yoshida
  • 通讯作者:
    and T. Yoshida
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