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2002 Fiscal Year Annual Research Report

液体原料気化CVD法による誘電体薄膜とプロセスシミュレータの開発

Research Project

Project/Area Number 12450319
Research InstitutionHIROSHIMA UNIVERSITY

Principal Investigator

奥山 喜久夫  広島大学, 大学院・工学研究科, 教授 (00101197)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 村上 武司  (株)荏原製作所, 精密電子事業部, 研究員
島田 学  広島大学, 大学院・工学研究科, 助教授 (70178953)
KeywordsCVD法 / 高誘電体材料 / 薄膜 / 液体気化法 / 気相反応 / グレイン / 有機金属 / 輸送現象
Research Abstract

前年度に引き続いて,液体原料CVDによる誘電体薄膜の製造に関して,薄膜製造のスケールアップ特性の評価に念頭をおいて,薄膜製造装置の設計,薄膜製造実験およびモデル計算による検討を行い,以下のような結果を得た。
実験的には,1)4インチシリコンウエハを実装でき,最高温度800度で薄膜を製造できる枚葉型CVD反応器を製作し反応器内圧力を10^<-2>Torrまで減圧できるようにし,CVD反応器内の温度分布と圧力損失を測定した。
2)高誘電体材料であるTiO_2(醸化チタン),BaTiO_3(チタン醸バリウム),(Ba,Sr)TiO_3(BST:チタン酸バリウムストロンチウム)の薄膜製造実験を行い,成膜されたシリコンウエハを取り出し,成膜された薄膜の厚さおよび各成分の付着量を走査型電子顕微鏡およびICP発光分析装置を用いて測定し,ウエハ上の分布を求めた.また、X線回折装直により結晶性を評価し,透過型電子顕微鏡を用いて結晶サイズや不純物の計測を行った。
3)以上の結果から枚葉型CVD反応器による薄膜の成長速度,表面形態,結晶性に及ぼす操作条件の影響を実験的に明らかにした。
一方,モデル計算では,1)まず,単成分薄膜の高温場,減圧場での管状CVD反応器内の反応特性を半径方向および軸方向の伝熱,流動,拡散の各方程式を連立させた数値計算により反応生成ガスの濃度分布を求め,薄膜の堆積速度を得た。Ba,Sr,Tiの各プリカーサの反応および堆積速度を求め,実験結果と比較した。
2)さらに,数値計算により枚葉型CVD反応器内の温度分布,流速分布,圧力分布を解き,実験で測定した圧力損失が計算結果とよく一致することがわかうた。管状CVD反応器内の解析と同様に各プリカーサの濃度分布を数値計算により求め,堆積速度を算出し実験結果と比較した。

  • Research Products

    (6 results)

All Other

All Publications (6 results)

  • [Publications] Hitoshi Habuka: "Model of Boron Incorporation into Silicon Epitaxial Film in a B_2H_6-SiHCl_3-H_2 System"Journal of Crystal Growth. 222・1-2. 183-193 (2001)

  • [Publications] Hitoshi Habuka: "Adsorption and Desorption Rate of Multicomponent Organic Species on Silicon Wafer Surface"Journal of the Electrochemical Society. 148・7. 365-369 (2001)

  • [Publications] Heru Setyawan: "Visualization and Numerical Simulation of Fine Particle Transport in Low-Pressure Parallel Plate Chemical Vapor Deposition Reactor"Chemical Engineering Science. 57・3. 497-506 (2002)

  • [Publications] Heru Setyawan: "Characterization of Fine Particle Trapping in Plasma-Enhanced Chemical Vapor Deposition Reactor"Journal of Applied Physics. 92・9. 5525-5531 (2002)

  • [Publications] Motoaki Adachi: "Nanoparticle formation mechanism in CVD reactor with ionization of source vapor"Journal of Nanoparticle Research. (印刷中). (2003)

  • [Publications] Koichi Nakaso: "Synthesis of Non-agglomerated Nanoparticles by An Electrospray Assisted Chemical Vapor Deposition (ES-CVD) Method"Journal of Aerosol Science. (印刷中). (2003)

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Published: 2004-04-07   Modified: 2016-04-21  

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