1994 Fiscal Year Annual Research Report
有機シリコン材料からの高品質ワイドギャップ半導体薄膜の作製
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06650363
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| Research Institution | Shizuoka University |
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Principal Investigator |
畑中 義式 静岡大学, 電子工学研究所, 教授 (60006278)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
SUNIL Wickra 静岡大学, 電子工学研究所, 助手 (50252169)
中村 高遠 静岡大学, 工学部, 助教授 (10022287)
中西 洋一郎 静岡大学, 電子工学研究所, 助教授 (00022137)
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| Keywords | 有機シリコン / リモートプラズマ / シリコンカーバイド薄膜 / ヘキサメチルジシラン / SiO_2薄膜 / 水素ラジカル反応 / プラズマCVD / TEOS |
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| Research Abstract |
有機シリコンを原料として用いて半導体薄膜を得るために、その反応過程を調べる目的で、リモートプラズマ法を用いて薄膜堆積の実験を行った。SiC系の薄膜をも得るために有機シリコンとしてSi-C結合を有するもので、更に、Si-Si結合をも有する分子と、そうでないものとの違いを調べた。原子状水素ラジカルが有機シリコンの分解に作用するためには、Si-Si結合が分子中に含まれていることが必要であることが分かった。従って、SiC薄膜を作製するためには、原料としてヘキサメチルジシラン(HMDS)のようにSi-Si結合を有するものを用いるべきこと、テトラメチルシリルシラン(TMSS)のようにSi-Si結合を多くもつものでも、分子量で規格化すれば、薄膜堆積過程は同じであることが分かった。また、Si-Si結合を含まない例えば、テトラメチルシランの場合、原子状水素ラジカルの反応によって薄膜堆積はおこらないこともわかった。
SiO_2薄膜を得るためにはテトラエトキシオキシシリコン(TEOS)を用いることにより、安全かつ低温でステップカバレージの良い薄膜形成が出来ること、また、リモートプラズマを用いて、TEOSは水素ラジカルやヘリウムラジカルでは薄膜形成出来ないが、酸素、窒素、アルゴンのラジカルでは、同じように薄膜形成出来ることがわかった。また、酸素の高励起プラズマラジカルを用いることにより、低い基板温度でもH_2OやOH基を含まない高品質なSiO_2が得られることが分かった。
今後、さらに、有機シリコン及び有機金属の一連のCVD反応過程の追求を展開すると共に新しい薄膜素材の開拓を行って行きたいと考えている。
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[Publications] A.M.Wrobel: "Remote Hydrogen Plasma Chemical Vapor Deposition Using an Organopentasilane Cluster as a Novel-Forming Precusor" Journal Aplied Physics. 76. 558-562 (1994)
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[Publications] S.Wickramanayaka: "Remote Plasma SiO_2 deposition byTetraethoxysilane with Chemically and Energetically Different Atomic Species" Japanese Journal Applied Physics. 33-A. 3520-3527 (1994)
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[Publications] 畑中義式: "リモートプラズマCVD法による有機シリコンからのシリコン系ワイドギャップ半導体薄膜" 静岡大学電子工学研究所報告. 29. 87-94 (1994)
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[Publications] S.Wickramanayaka: "Preparation and Deposition Mechanism of a-SiCiH Films by Using Hexamethyldisilane in a Remote H_2 Plasma" Journal of Electrochemical Society. 141. 2910-2914 (1994)
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[Publications] T.Aoki: "Preparation and Characterization of Copper Films Deposited in Hydrogen Remote Plasma by Cu(II)Acetylacetonate" Journal of Electrochemical Society. 142. 166-169 (1995)
