2010 Fiscal Year Annual Research Report
マイクロ波プラズマ励起種を用いた選択加熱技術の開発
| Project/Area Number |
22560007
|
|---|
| Research Institution | University of Yamanashi |
|---|
Principal Investigator |
中川 清和 山梨大学, 大学院・医学工学総合研究部, 教授 (40324181)
|
|---|
| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
佐藤 哲也 山梨大学, クリーンエネルギー研究センター, 准教授 (60252011)
山中 淳二 山梨大学, 大学院・医学工学総合研究部, 准教授 (20293441)
|
|---|
| Keywords | 半導体 / 結晶成長 |
|---|
| Research Abstract |
本研究では、マイクロ波励起プラズマ中のラディカル等の励起種を用いて、従来の加熱方法とは異なる選択急速加熱を可能とする技術の開発を行う。特に、マイクロ波プラズマ中の荷電粒子によるダメージを抑制する加熱技術開発を図り、多結晶半導体薄膜の作製および電界効果トランジスタ試作・評価を行う、ことを目的としている
22年度の研究成果として、
1 水素ラジカルによる加熱効果は遷移金属で大きく、5秒程度で1000℃程度に加熱可能であることを確認した。この効果はd電子が5個程度有する遷移金属元素で最も効果的である。
2 第3周期の典型元素であるアルミニウムやシリコンでは加熱効果が認められない。
3 第4周期以上では典型元素であるゲルマニウム等でも650℃以上に加熱可能であることを見出し、ガラス基板上および有機フィルムのポリイミド上に堆積した非晶質ゲルマニウムを本技術を用いて選択的に加熱し、多結晶化を確認した。
4 シリコン基板にヒ素をイオン注入した試料上にニッケルとの反応防止用の酸化膜をCVD法で堆積し、その上にニッケルを蒸着して本技術で選択的に加熱実験を待った結果、8秒程度でほぼ100%のヒ素不純物の活性化を実現した。
5 ラジカルと荷電粒子、電磁波を分離する新装置を作製し計測した結果、電磁波を遮断した領域においても加熱現象を確認した。この選択的急速加熱現象は、マイクロ波により形成された水素ラジカルが金属等の表面で吸着し表面濃度の高い領域が形成され、水素分子に再結合し脱離する過程で発生する反応熱によるものと考えている。
|
