1990 Fiscal Year Annual Research Report

低周波50HzプラズマCVD法によるカ-ボン薄膜の低温形成プロセスの開発

Research Project

Project/Area Number	02555056
Research Institution	Hokkaido University
Principal Investigator	下妻光夫北海道大学, 医療技術短期大学部, 助教授 (70041960)
Co-Investigator(Kenkyū-buntansha)	伊達広行北海道大学, 医療技術短期大学部, 助手 (10197600) 大野英男北海道大学, 工学部, 助教授 (00152215) 田頭博昭北海道大学, 工学部, 教授 (10001174)
Keywords	低周波プラズマCVD法 / 13.56MHzRFプラズマCVD法 / ドライプロセス / 薄膜堆積 / プラズマ解離 / SiH_4+N_2混合ガス / アモルファスカ-ボン薄膜 / ダイヤモンド薄膜
Research Abstract	平成2年度の研究目的と成果は、次のようであった。最近、電子材料としての新素材は多種に見り、その中でもカ-ボン薄膜(ダイヤモンド薄膜も含む)は、その持つ多くの優れた性質によって集積回路や太陽電池、またメモリ-用ディスク保護膜等にも使用範囲が広がっている。このカ-ボン薄膜は、炭化水素材料を使って熱CVD法、高温高周波RFプラズマCVD法などにより作製されることが多い。また、低温プロセスとしてECRやマイクロ波プラズマCVD法などが使われるが、この生成温度でもほぼ300℃程度が必要である。現在では更に低温化、かつ薄膜の良質化、大面積化の要求がなされている。報告者らは、独自で開発した基板非加熱50Hz低周波プラズマCVD法で、メタン水素混合ガスから電気的光学的物理的に良質なアモルファスカ-ボン薄膜を作成することに成功し報告して来た。今年度の成果は、1)H_2+CH_4混合ガスのCH_4を2%に固定しガス圧1.2Torrで、基板非加熱低周波50HzプラズマCVD法によりカ-ボン薄膜を堆積し、この膜質を評価し、良質な膜であることを確認した。2)13.56MHz RFプラズマCVD法では、堆積基板非加熱でアモルファスカ-ボン薄膜が堆積されないことも確認した。3)低周波とRF高周波プラズマとの特性が明らかに違うことがこれらの事実から推測された。4)このため低周波高周波プラズマの特性把握が必要であるため、光学的手法でプラズマ中の電子温度を測定した。また、プラズマ維持電圧の測定、更に発光スペクトル測定などを行い、低周波プラズマが高エネルギ-電子を多く含み、材料ガスを効率よく解離し活性種を多く生成することが明らかになった。これらの結果を基に、来年度は、生成薄膜アモルファスカ-ボン薄膜の周波数依存性について実験的に明らかにし、アモルファスカ-ボン薄膜生成プロセスの低温化の最適周波数を求める。

Research Products

(6 results)

All Other

All Publications (6 results)

[Publications] 下妻光夫: "H_2+CH_4混合ガスプラズマ発光の位置・時間分布" 北海道大学医療技術短期大学部紀要. 3. 53-60 (1990)
[Publications] G.Tochtani: "RELATIONSHIP BETWEEN POWER FREQUENCY AND PROPERTIES OF SILICON OXIDE FILM DEPOSITIED FROM TEOS BY PLASMA CVD" Proceedings of the 8th Symposium on Plasma Processig. 8. 281-284 (1991)
[Publications] M.Shimozuma: "SPACE AND TIME RESOLUTION OF OPTICAL EMISSION FROM H_2+CH_4 PLASMA AT VARIOUS PLASMA POWER FREQUENCY" Proceedings of the 8th Symposium on Plasma Processing. 8. 361-364 (1991)
[Publications] F.Ishizuka: "Measurement of the effective ionization coefficient in Ar and C_3F_8 mixtures" The Transactions of The Institute of Electrical Engineers of Japan. 111ーA. (1991)
[Publications] M.Shimozuma: "Diagnostics of H_2+CH_4 plasma for chemical vapor deposition by optical spectroscopy" Journal of Applied Physics. 67. (1991)
[Publications] 下妻光夫: "低周波二層プラズマCVD法によるシリコン窒化膜の高速堆積" 真空. 34. (1991)

1990 Fiscal Year Annual Research Report

低周波50HzプラズマCVD法によるカ-ボン薄膜の低温形成プロセスの開発

Principal Investigator

下妻 光夫 北海道大学, 医療技術短期大学部, 助教授 (70041960)

Research Products

[Publications] 下妻 光夫: "H_2+CH_4混合ガスプラズマ発光の位置・時間分布" 北海道大学医療技術短期大学部紀要. 3. 53-60 (1990)

[Publications] G.Tochtani: "RELATIONSHIP BETWEEN POWER FREQUENCY AND PROPERTIES OF SILICON OXIDE FILM DEPOSITIED FROM TEOS BY PLASMA CVD" Proceedings of the 8th Symposium on Plasma Processig. 8. 281-284 (1991)

[Publications] M.Shimozuma: "SPACE AND TIME RESOLUTION OF OPTICAL EMISSION FROM H_2+CH_4 PLASMA AT VARIOUS PLASMA POWER FREQUENCY" Proceedings of the 8th Symposium on Plasma Processing. 8. 361-364 (1991)

[Publications] F.Ishizuka: "Measurement of the effective ionization coefficient in Ar and C_3F_8 mixtures" The Transactions of The Institute of Electrical Engineers of Japan. 111ーA. (1991)

[Publications] M.Shimozuma: "Diagnostics of H_2+CH_4 plasma for chemical vapor deposition by optical spectroscopy" Journal of Applied Physics. 67. (1991)

[Publications] 下妻 光夫: "低周波二層プラズマCVD法によるシリコン窒化膜の高速堆積" 真空. 34. (1991)

下妻光夫北海道大学, 医療技術短期大学部, 助教授 (70041960)

[Publications] 下妻光夫: "H_2+CH_4混合ガスプラズマ発光の位置・時間分布" 北海道大学医療技術短期大学部紀要. 3. 53-60 (1990)

[Publications] 下妻光夫: "低周波二層プラズマCVD法によるシリコン窒化膜の高速堆積" 真空. 34. (1991)