2007 Fiscal Year Annual Research Report
ガス導入プラズマ電力シーケンス制御による低誘電率フッ化炭素絶縁膜異種構造積層堆積
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19540517
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| Research Institution | Hokkaido University |
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Principal Investigator |
菅原 広剛 Hokkaido University, 大学院・情報科学研究科, 准教授 (90241356)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
須田 善行 北海道大学, 大学院・情報科学研究科, 助教 (70301942)
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| Keywords | 電子・電気材料 / プラズマCVD / 誘電体 / 薄膜堆積 / フッ化炭素 / 積層 |
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| Research Abstract |
異種構造膜堆積技術確立のための基礎実験として、1.材料ガス封切環境下一定プラズマ電力における材料ガス解離進行に伴う堆積膜変化の観察、および、2.堆積時のプラズマ電力を変化させた異種構造膜の積層、の2様の実験を行なった。
実験1では材料ガス解離の進行に伴い、初期堆積膜は低解離度分子、後期堆積膜は高解離度分子により堆積されるため、このプロセスを反復して膜を2層積層することにより2層間に第1層後期堆積膜と第2層初期堆積膜が接する境界ができる。異なる解離度の分子による堆積膜の境界は走査型電子顕微鏡観察による断面観察で容易に識別された。層毎の膜厚測定が容易になることから、多層積層時の下層の収縮等膜厚変化識別が可能となった。その検討結果は研究発表欄に記した電離気体現象国際会議論文で公表し、深さ方向の組成分析などで初期堆積膜と後期堆積膜の質的差異が不連続な変化として捉え易くなる可能性を指摘した。
実験2では、低電力堆積膜(低解離度分子による堆積膜)上に高電力堆積膜(高解離度分子による堆積膜)を積層した際、上層膜厚を0.2μm程度まで薄くすると上層が波打ち波状膜が形成されることを見出した。低解離度分子で堆積した下層は分子構造上側鎖が少なく耐熱性・接着性が低いため、上層堆積中の熱で流動化し上層の面に沿う方向の膨張を妨げないことが波状膜形成要因であると推定された。本考察は電気学会全国大会で発表した。また、2008年電離気体中原子分子過程欧州物理会議での発表が採択された。波状膜構造は研究目的である空隙形成による誘電率低減に有効と見られる。また、膜表面積増加に伴い電子捕獲力が向上すれば絶縁性向上にもつながることが期待される。
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