Si,Ge化合物の酸化還元反応を利用する結晶質半導体薄膜の低温堆積

利用硅、锗化合物的氧化还原反应低温沉积晶体半导体薄膜

• 批准号: 10133212
• 负责人: 半那 純一
• 金额: $ 1.28万
• 依托单位: Tokyo Institute of Technology
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas (A)
• 财政年份: 1998
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 1998 至 无数据
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-10133212/
• 关键词: 多結晶SiGe; 反応性熱CVD; ジシラン; フッカゲルマニウム; 低温成長

Si_2H_6,GeF_4を原料ガスを用いる熱CVDプロセスによる結晶質SiGe薄膜の作製における、希釈ガス(He,H_2,N)の効果について、成長速度、膜成長の選択性、結晶性、膜のモフォロジー、及び、電気特性に与える効果について検討した。Arを希釈ガスに用いると、HeやH_2に比べて、選択成長の起こる臨界温度がおよそ310℃付近まで70℃程度低下し、希釈ガスとしての熱物理的な特性の良く似たHeとH_2を希釈ガスに用いた場合は、臨界温度は380℃付近にあり、HeとH_2との間には相違がほとんど見られなかった。Ramanスペクトル及びX線回折の測定による評価では、He,H_2を希釈ガスに用いた場合の膜の結晶性は互いに類似しており、Nを用いた場合に比べて結晶は高いものと判断された。Dash液を用いたエッチング後の堆積膜表面のSEMによる粒界の観察では希釈ガスの違いによる結晶粒径の大きな相違は見られないものの、Nを用いた場合のエッチング速度はHe,H_2に比較して速く、また、H_2を用いた場合が最もエッチング耐性が高いことが分かった。また、GeF_4流量を変化させて、膜の組成制御を行う際の効果については、Nを希釈ガスに用いた場合は膜中へのSiの取り込みが増加し、He,H_2を用いた場合に比べて、GeF_4流量の変化に対してSi組成の制御成が改善されることがわかった。このようなNを用いた場合の特徴的な振る舞いは、平均自由行程が小さく、また、熱伝導度が小さいNによる基板近傍での熱の閉じ込め効果によるものであることが考えられた。一方、Hall測定による移動度には特に希釈ガスの違いによる値の違いは見られず、いずれの場合もp型で移動度は2〜8cm^2/Vs程度であった。

Si_2H_6, GeF_4 and Si_(2H_6, GeF_4) are used as raw materials for thermal CVD to prepare crystalline SiGe films. The effects of Si_(2H_6, GeF_4) on the growth, growth rate, selectivity of film growth, crystallinity, film properties and electrical properties of SiGe films are discussed. The critical temperature of Ar, He and H_2 is close to 310 ℃ and 70 ℃. The critical temperature of Ar, He and H_2 is close to 380 ℃. Raman scattering and X-ray reflection are used to determine the crystallinity of the film. The SEM observation of the grain boundary on the surface of the deposited film after dicing with Dash liquid reveals that the grain size of the crystals is quite different from the expected size. The dicing speed when N is used is faster than that when H_2 is used. Moreover, when H_2 is used, it has the highest dicing resistance. The effect of GeF_4 flux variation on the control of Si composition in the membrane is improved. The effect of Si composition variation on the control of Si composition in the membrane is improved. In this case, the characteristics of the vibration, the average free path, the thermal conductivity, the thermal conductivity, the thermal conductivity. The mobility of a square and hall measurement is 2~8cm^2/Vs, and the mobility of a square and hall measurement is 2~8cm^2/Vs, and the mobility of a square and hall measurement is 2~8cm^2/Vs, and the mobility of a square and hall measurement is 2~8cm^2/Vs.

项目成果

K.Shiota,D.Inoue,K.Minami,M.Yamamoto J.Hanna: "Structure and Electrical Properties of Poly-SiGe Thin Films Prepared by Reactive Thermal CVD" J.Non-Cryst.Solids. 227-230. 1074-1077 (1998)

K.Shiota、D.Inoue、K.Minami、M.Yamamoto J.Hanna：“反应热 CVD 制备的多晶硅Ge薄膜的结构和电性能”J.Non-Cryst.Solids。

J.Hanna,K.Shiota,and M.Yamamoto: "Direct nucleation and Selective Growth of Nuclei for High Crystallinity Poly-SiGe Tin Filams on SiO2 Substrates" Proc.Mat.Soc.Res.Soc.508(in press). (1998)

J.Hanna、K.Shiota 和 M.Yamamoto：“SiO2 基板上高结晶度多晶硅锗锡丝的核直接成核和选择性生长”Proc.Mat.Soc.Res.Soc.508（印刷中）。