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シランプラズマ中シリコン微粒子の成長機構の解明

研究課題

研究課題/領域番号 03452094
研究種目

一般研究(B)

配分区分補助金
研究分野 応用物理学一般
研究機関九州大学

研究代表者

渡辺 征夫  九州大学, 工学部, 教授 (80037902)

研究分担者 福澤 剛  九州大学, 工学部, 助手 (70243904)
白谷 正治  九州大学, 工学部, 助教授 (90206293)
研究期間 (年度) 1991 – 1992
研究課題ステータス 完了 (1992年度)
配分額 *注記
6,700千円 (直接経費: 6,700千円)
1992年度: 3,100千円 (直接経費: 3,100千円)
1991年度: 3,600千円 (直接経費: 3,600千円)
キーワードシランプラズマ / 微粒子 / パウダー / パーティクル / アモルファスシリコン / レーザ散乱法 / 微粒子プラズマ / 高周波放電 / 水素化アモルファシスシリコン / 散乱比法 / ダスト / ミ-散乱 / rf放電 / ラジカル / 負イオン
研究概要

プラズマプロセスにおいて,プラズマ中に発生する微粒子が,堆積した薄膜の質の劣化や作成した素子の歩留りの低下をもたらすことが問題となっている.本研究では,水素化アモルファスシリコン薄膜作製に使用されるシランプラズマを取り上げ,プラズマ中微粒子に関する計測手法の開発を行うとともに,微粒子の生成,消滅機構,及び微粒子の挙動について調べ以下の成果を得た.
1.微粒子に関する計測法としてレーザ散乱による微粒子量の2次元空間分布の同時その場測定法,レーザ散乱光の偏光を利用した微粒子の粒径と密度の同時その場測定法,静電プローブを用いた極微粒子(クラスター)の質量と密度の測定法の3種類を開発した.
2.変調した高周波電圧を印加する方法によって,シランガスプラズマ中の微粒子の成長過程の診断が可能なこと,微粒子の成長抑制に有効なこと,および高速成膜への可能性を有していることを明らかにした.
3.微粒子の成長に関しては,微粒子の粒径は60〜180nm,密度10^8〜10^9cm^<-3>程度に放電開始後1sで成長すること,この成長率は高密度のSiH_3ラジカルもしくは正イオン種に依る寄与により説明できること,微粒子の核発生には短寿命ラジカル種が関与している可能性が強いことを明らかにした.
4.微粒子の挙動に関しては,微粒子はプラズマとシースの境界領域近傍に局在化し,その傾向は高周波電極側で顕著であることを明らかにした。この局在化の原因について検討した結果,負に帯電した微粒子が,シース電界による静電力とイオンによる衝撃力を受け,そのバランスにより存在位置が決まるとするモデルが,実験結果の傾向を良く説明することが分かった。

報告書

(3件)
  • 1992 実績報告書   研究成果報告書概要
  • 1991 実績報告書
  • 研究成果

    (41件)

すべて その他

すべて 文献書誌 (41件)

  • [文献書誌] Y.Watanabe: "REACTION CONTROL FOR SUPPRESSING PARTICLE GROWTH IN RF SILANE PLASMAS AND DEPOSITION OF AMORPHOUS SILICON FILMS" Proc.Int.Seminar on Reactive Plasmas. 475-480 (1991)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
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      1992 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] M.Shiratani: "IN-SITU SIZE AND DENSITY MEASUREMENTS OF PARTICLES IN SILANE PLASMAS" Proc.Int.Seminar on Reactive Plasmas. 185-188 (1991)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
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      1992 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Y.Watanabe: "Study Powder Growing Process and Powder-Free Deposition of Amorphous Silicon with Modulated RF Silane Discharge" Proc.20th Int.Conf.Phenomena in Ionized Gases. 355-356 (1991)

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      1992 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] M.Shiratani: "In Situ Observation of Particle Behavior in rf Silane Plasmas" Jpn.J.Appl.Phys.30. 1887-1892 (1991)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
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      1992 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] M.Shiratani: "In Situ Observation of Growing Process of Particles in Silane Plasmas and Their Effects on Amorphous Silicon Deposition" Materials Research Society Sympo.Proc.236. 301-306 (1992)

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      1992 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] M.Shiratani: "Development of Two Laser Light Scattering Methods for Observation of Particle Growing Process in a Helium-Silane rf Plasma" Proc.Jpn.Sympo.Plasma Chemistry. 5. 93-98 (1992)

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      1992 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Y.Watanabe: "Growing Process and Behavior of Particles in Processing Plasmas" Proc.Jpn.Sympo.Plasma Chemistry. 5. 85-91 (1992)

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      1992 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Y.Watanabe: "Observation of Growing Kinetics of Particles in a Helium-Diluted Silane rf Plasma" Appl.Phys.Lett.61. 1510-1512 (1992)

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      1992 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Y.Watanabe: "Particulate Generation and Behavior in Silane Plasmas" Proc.14th Sympo.Dry Process. 131-138 (1992)

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      1992 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] M.Shiratani: "Detection of Negative Ions in a Helium-Silane rf Plasma" Jpn.J.Appl.Phys.31. L1791-L1793 (1992)

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      1992 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Y.Watanabe: "Study on Growing Kinetics and Behavior of Particles in a Helium-Silane rf Plasma Using Laser Diagnostic Methods" Plasma Sources:Science & Technology.

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
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      1992 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Y.Watanabe: "Dust particle growth kinetics and behavior in silane plasmas" Japanese Journal of Applied Physics.

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
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      1992 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Y.Watanabe and M.Shiratani: "REACTION CONTROL FOR SUPPRESSING PARTICLE GROWTH IN RF SILANE PLASMAS AND DEPOSITION OF AMORPHOUS SILICON FILMS" Proc.Int.Seminar on Reactive Plasmas. 475-480 (1991)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
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      1992 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] M.Shiratani and Y.Watanabe: "IN-SITU SIZE AND DENSITY MEASUREMENTS OF PARTICLES IN SILANE PLASMAS" Proc.Int.Seminar on Reactive Plasmas. 185-188 (1991)

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      1992 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Y.Watanabe,M.Shiratani and T.Hirano: "Study on Powder Growing Process and Powder-Free Deposition of Amorphous Silicon with Modulated RF Silane Discharge" Proc.20th Int.Conf.Phenomena in Ionized Gases. 355-356 (1991)

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      1992 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] M.Shiratani,S.Matsuo and Y.Watanabe: "In Situ Observation of Particle Behavior in rf Silane Plasmas" Jpn.J.Appl.Phys. Vol.30,No.8. 1887-1892 (1991)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
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      1992 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] M.Shiratani and Y.Watanabe: "In Situ Observation of Growing Process of Particles in Silane Plasmas and Their Effects on Amorphous Silicon Deposition" Materials Research Society Sympo. Proc.Vol.236. 301-306 (1992)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
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      1992 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] M.Shiratani, M.Yamashita, H.Tsuruoka and Y. Watanabe: "Development of Two Laser Light Scattering Methods for Observation of Particle Growing Process in a Helium-Silane rf Plasma" Proc. Jpn. Sympo. Plasma Chemistry. Vol.5. 93-98 (1992)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1992 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Y.Watanabe and M.Shiratani: "Growing Process and Behavior of Particles in Processing Plasmas" Proc. Jpn. Sympo. Plasma Chemistry. Vol.5. 85-91 (1992)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1992 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Y.Watanabe, M.Shiratani and M.Yamashita: "Observation of Growing Kinetics of Particles in a Helium-Diluted Silane rf Plasma" Appl. Phys. Lett. Vol.61,No.13. 1510-1512 (1992)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1992 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Y.Watanabe and M.Shirat: "ani,Particulate Generation and Behavior in Silane Plasmas" Proc. 14th Sympo. Dry Process. 131-138 (1992)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1992 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] M.Shiratani, T.Fukuzawa, K.Eto and Y.Watanabe: "Detection of Negative Ions in a Helium-Silane rf Plasma" Jpn. J. Appl. Phys. Vol.31,No.12B. L1791-L1793 (1992)

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      1992 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Y.Watanabe, M.Shiratani and M.Yamashita: "Study on Growing Kinetics and Behavior of Particles in a Helium-Silane rf Plasma Using Laser Diagnostic Methods" Plasma Sources: Science & Technology.

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1992 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Y.Watanabe and M.Shiratani: "Dust particle growth kinetics and behavior in silane plasmas" Japanese Journal of Applied Physics. (1993)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1992 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Y.Watanabe: "REACTION CONTROL FOR SUPPRESSING PARTICLE GROWTH IN RF SILANE PLASMAS AND DEPOSITION OF AMORPHOUS SILICON FILMS" Proc.Int.Seminar on Reactive Plasmas. 475-480 (1991)

    • 関連する報告書
      1992 実績報告書
  • [文献書誌] M.Shiratani: "IN-SITU SIZE AND DENSITY MEASUREMENTS OF PARTICLES IN SILANE PLASMAS" Proc.Int.Seminar on Reactive Plasmas. 185-188 (1991)

    • 関連する報告書
      1992 実績報告書
  • [文献書誌] Y.Watanabe: "Study on Powder Growing Process and Powder-Free Deposition of Amorphous Silicon with Modulated RF Silane Discharge" Proc.20th Int.Conf.Phenomena in Ionized Gases. 355-356 (1991)

    • 関連する報告書
      1992 実績報告書
  • [文献書誌] M.Shiratani: "In Situ Observation of Particle Behavior in rf Silane Plasmas" Jpn.J.Appl.Phys.30. 1887-1892 (1991)

    • 関連する報告書
      1992 実績報告書
  • [文献書誌] M.Shiratani: "In Situ Observation of Growing Process of Particles in Silane Plasmas and Their Effects on Amorphous Silicon Deposition" Materials Research Society Sympo.Proc,. 236. 301-306 (1992)

    • 関連する報告書
      1992 実績報告書
  • [文献書誌] M.Shiratani: "Development of Two Laser Light Scattering Methods for Observation of Particle Growing Process in a Helium-Silane rf Plasma" Proc.Jpn.Sympo.Plasma Chemistry. 5. 93-98 (1992)

    • 関連する報告書
      1992 実績報告書
  • [文献書誌] Y.Watanabe: "Growing Process and Behavior of Particles in Processing Plasmas" Proc.Jpn.Sympo.Plasma Chemistry. 5. 85-91 (1992)

    • 関連する報告書
      1992 実績報告書
  • [文献書誌] Y.Watanabe: "Observation of Growing Kinetics of Particles in a Helium-Diluted Silane rf Plasma" Appl.Phys.Lett.61. 1510-1512 (1992)

    • 関連する報告書
      1992 実績報告書
  • [文献書誌] Y.Watanabe: "Particulate Generation and Behavior in Silane Plasmas" Proc.14th Sympo.Dry Process. 131-138 (1992)

    • 関連する報告書
      1992 実績報告書
  • [文献書誌] M.Shiratani: "Detection of Negative Ions in a Helium-Silane rf Plasma" Jpn.J.Appl.Phys.31. L1791-L1793 (1992)

    • 関連する報告書
      1992 実績報告書
  • [文献書誌] Y.Watanabe: "Study on Growing Kinetics and Behavior of Particles in a Helium-Silane rf Plasma Using Laser Diagnostic Methods" Plasma Sources:Science&Technology.

    • 関連する報告書
      1992 実績報告書
  • [文献書誌] Y.Watanabe: "Dust particle growth kinetics and behavior in silane plasmas" Japanese Journal of Applied Physics.

    • 関連する報告書
      1992 実績報告書
  • [文献書誌] Yukio Watanabe: "REACTION CONTROL FOR SUPPRESSING PARTICLE GROWTH IN RF SILANEPLASMAS AND DEPOSITION OF AMORPHOUS SILICON FILMS" Proc.Int.Seminar on Reactive Plasmas. 475-480 (1991)

    • 関連する報告書
      1991 実績報告書
  • [文献書誌] Masaharu Shiratani: "IN‐SITU SIZE AND DENSITY MEASUREMENTS OF PARTICLES IN SILANE PLASMAS" Proc.Int.Seminar on Reactive Plasmas. 185-188 (1991)

    • 関連する報告書
      1991 実績報告書
  • [文献書誌] Yukio Watanabe: "Study on Powder Growing Process and PowderーFree Deposition of Amorphous Silicon with Modulated RF Silane Discharge" Proc.20th Int.Couf.Phenomenoa in Ionized Gases. 355-356 (1991)

    • 関連する報告書
      1991 実績報告書
  • [文献書誌] Masaharu shiratani: "In situ Observation of Particle Behavior in rf Silane Plasmas" Jpn.J.Appl.Phys.30. 1887-1892 (1991)

    • 関連する報告書
      1991 実績報告書
  • [文献書誌] Masaharu Shiratani: "IN SITU OBSERVATION OF GROWING PROCESS OF PARTICLES IN SILANE PLASMAS AND THEIR EFFECTS ON AMORPHOUS SILICON DEPOSITION" Proc.1991 Fall Meeting of Materials Research Society.

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      1991 実績報告書

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公開日: 1991-04-01   更新日: 2016-04-21  

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