1997 Fiscal Year Annual Research Report
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09450015
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| Research Institution | Tohoku University |
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Principal Investigator |
末光 眞希 東北大学, 電気通信研究所, 助教授 (00134057)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
遠田 義晴 東北大学, 電気通信研究所, 助手 (20232986)
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| Keywords | シリコン / シラン / ジシラン / 水素 / ホスフィン / ガスソース MBE / 吸着 / 脱離 |
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| Research Abstract |
本研究は,Siデバイスの更なる微細化・高速化に不可欠な微細構造形成技術の高度化を念頭に,Si表面上水素の物理・化学的挙動の解明を中心にSi系成膜機構の原子・分子レベルでの解明と、その知見を基にした新たなプロセス技術の創成を目的とするものである。本年度は(1)Si系エピタキシ-における水素吸着/脱離過程の解明と制御,(2)Si系その場ド-ピングプロセスの表面化学と高密度ド-ピングの実現,を取り上げ、以下のような進展があった。
Si系エピタキシ-における水素吸着/脱離過程の解明と制御
・ ジシランを用いたGSMBEに関して成長速度と表面水素被覆率の精密測定を行い、成長温度によるジシラン吸着過程の変化に応じて成長モードが三領域に分かれることを明らかにした。(文献1)
・ ジシランおよびシランのGSMBEに関して成長速度と表面水素被覆率の精密測定を行い、その相互比較から低温領域の成長速度活性化エネルギーが水素脱離エネルギーに等しいとする従来の理解は誤りであることを指摘した。さらに両者に対する新たな関係式を提案し、これが実際に正当であることを実験的に証明した。(文献2)
・ Si(100)表面からの水素脱離反応次数は、従来言われるような一次ではなく、水素化ガスの種類および表面熱履歴によって変化し得ることを実験的に示し、これらのパラメータ依存性を統一的に説明するモデルを提案した。(文献3)
Siその場ド-ピングプロセスの表面化学と高密度ド-ピングの実現
P吸着Si(100)表面上へのシラン、ジシラン吸着および水素脱離を調べ、表面Pの存在によって活性化エネルギーおよび反応次数の増大を通して表面水素脱離が抑制されることを明らかにした。(文献4)
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[Publications] M.Suemitsu: "Observation of hydrogen-coverage-and temperatrue-dependent adsorption kinetics of disilane on Si (100) during Si gas-source molecular beam epitaxy" Jpn.J.Appl.Phys.36. L625-L628 (1997)
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[Publications] H.Nakazawa: "Effects of adsorption kinetics on the low-temperature growth-rate activation energy in Si gas-source molecular beam epitaxy" Jpn.J.Appl.Phys.36. L703-704 (1997)
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[Publications] H.Nakazawa: "Higher-order desorption kinetics of hydrogen from silane/,disilane/,and D/Si (100)" Appl.Surf.Sci.5172. (1998)
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[Publications] Y.Tsukidate: "Adsorption of SiH4 or Si2H6 on P/Si (100) at room temperatures" Appl.Surf.Sci.5169. (1998)
