1999 Fiscal Year Annual Research Report
エッチングおよび界面制御効果による高結晶性一軸配向多結晶Si膜の低温作製
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09450124
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| Research Institution | Kanazawa University |
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Principal Investigator |
長谷川 誠一 金沢大学, 自然科学研究科, 教授 (10019755)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
猪熊 孝夫 金沢大学, 工学部, 助教授 (50221784)
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| Keywords | 多結晶シリコン / シリコン・ナノ結晶 / 結晶構造 / エッチングガスの添加 / 基板のプラズマ処理 / 界面制御 / 結合構造 / 表面モフォロジー |
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| Research Abstract |
本研究の目的は、エッチングおよび基板表面の構造制御による、高結晶性多結晶シリコン膜の低温作製法の開発に関する研究を行なうことにある。前年度および前々年度での研究により得られた結果として、(1)原料ガスにSiF_4ガスを添加することによって、結晶化を促進できる。(2)基板の表面を種々のプラズマ処理したとき結晶性が改善される。(3)SiF_4に加えてH_2ガスを添加した時、低堆積温度下で結晶化を促進できる、という結果を得ている。
今年度においては以上の研究成果を踏まえ、(a)SiF_4およびH_2ガスの同時添加による低堆積温度下での多結晶Si膜(又はSiナノ結晶膜)の作製、(b)基板のプラズマ前処理におけるプラズマ圧力および印加高周波電力の変化の効果を調べた。結果として、(a)一定量のSiF_4又はH_2ガスを添加した原料ガス中にさらにH_2又はSiF_4ガスを添加したとき、安定なH-F結合を形成することによって、フッ素又は水素の添加効果を打ち消し合う添加量の範囲が存在することを提案した。また、エッチング能の温度依存性に対応して、上記添加量の範囲は堆積温度に強く依存した。一方、(b)基板のプラズマ前処理による結晶性の改善は、基板表面の適度な荒れと対応し、また、Si膜堆積後の空気中酸素の導入との強い相関を示した。
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[Publications] A. M. Ali: "Effects of Addition of SiF_4 During Growth of Nano-Si Films at 100°C by PECVD"Jpn. J. Appl. Phys.. 38,10. 6047-6053 (1999)
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[Publications] M. Syed: "Structure of poly-Si films deposited at low temperature by plasma CVD on substrates exposed to different plasma"Thin Solid Films. 337,. 27-31 (1999)
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[Publications] D. Milovzorov: "Correlation between structural and optical properties of Nano-particles at low temperature by PECVD"NanoStructured Materials. 8,10. 1301-1306 (1998)
