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熱CVD法による成膜過程のモンテカルロ・シミュレ-ション

研究課題

研究課題/領域番号 01550132
研究種目

一般研究(C)

配分区分補助金
研究分野 流体工学
研究機関東北大学

研究代表者

南部 健一  東北大学, 流体科学研究所, 教授 (50006194)

研究期間 (年度) 1989
研究課題ステータス 完了 (1989年度)
配分額 *注記
800千円 (直接経費: 800千円)
1989年度: 800千円 (直接経費: 800千円)
キーワードCVD(化学気相析出)法 / 薄膜 / モンテカルロ法 / 数値シミュレ-ション / 分子運動論 / ボルツマン方程式 / CVD(化学気相折出)法
研究概要

減圧CVD法による膜成長を,分子運動論によりシミュレ-トする解析法を確立した。減圧下なので膜成長は表面反応律速で進むと仮定し、キャリア(水素)中でのソ-スガス(シラン)の分子運動を、ボルツマン方程式の確率解法であるモンテカルロ直接法でシミュレ-トすることにより、膜の成長速度が比較的容易に求まることが分かった。反応炉としては
(I)2次元水平型反応炉
(II)軸対称拡散炉
の二つの場合について考えた。
前者の場合にはつぎの結論が得られた。
(1)減圧の度合いを増すと基板上にシラン濃度のジャンプが現われ、従来用いられて来た拡散理論は成立しない。
(2)膜厚分布の均一性を高めるには、圧力を下げ、表面反応の確率を下げ、キャリアガスの流速を増加すればよいことが、定量的に明らかにされた。
後者の(II)の場合には、つぎの結論が得られた。ただし円板上のウェハは百枚程度あるものとする。
(1)各ウェハ上での膜成長速度を同じにするには、表面反応確率を非常に小さくし、ある時刻に流れを逆転すればよい。
(2)反応確率Pが小さいとき、成長速度はPに比例する。
(3)ウェハのエッヂでは流れの巻き込みやよどみのため、膜厚が減少したり増加したりすることが、分子運動のシミュレ-ションにより分かった。

報告書

(2件)
  • 1989 実績報告書   研究成果報告書概要
  • 研究成果

    (8件)

すべて その他

すべて 文献書誌 (8件)

  • [文献書誌] 南部健一・五十嵐三武郎・渡部安雄: "減圧CVD法による薄膜成長速度の分子運動論的研究" 日本機械学会論文集.

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1989 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 五十嵐三武郎・南部健一・渡部安雄: "拡散炉におけるCVD薄膜成長速度の分子論的研究" 日本機械学会論文集.

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1989 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] K.Nanbu,S.Igarashi, and Y.Watanabe: "Simulation of Film Growth Rate in the Low-Pressure CVD and Sputtering Techniques" Proc. Intern. Workshop on Monte Carlo Methods and Parallel Algorithms.

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1989 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] K. Nanbu, S. Igarashi, and Y. Watanabe: ""Molecular simulation of Film Growth Rate in the Low-Pressure CVD Method - Two - Dimensional Horizontal Reactor"" Bulletin of Japan Soc. Mech. Engrs.

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1989 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] S. Igarashi, K. Nanbu, and Y. Watanabe: ""Molecular Theory of Film Growth Rate in the CVD Diffusion Reactor"" Bulletin of Japan Soc. Mech. Engrs.

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1989 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 南部健一・五十嵐三武郎・渡部安雄: "減圧CVD法による薄膜成長速度の分子運動論的研究" 日本機械学会論文集.

    • 関連する報告書
      1989 実績報告書
  • [文献書誌] 五十嵐三武郎・南部健一・渡部安雄: "拡散炉におけるCVD薄膜成長速度の分子論的研究" 日本機械学会論文集.

    • 関連する報告書
      1989 実績報告書
  • [文献書誌] K.Nanbu,S.Igarashi,and Y.Watanabe: "Simulation of Film Growth Rate in the Low-Pressure CVD and Sputtering Techniques" Proc.Intern.Workshop on Monte Carlo Methods and Parallel Algoirthms.

    • 関連する報告書
      1989 実績報告書

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公開日: 1989-04-01   更新日: 2016-04-21  

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