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高温金属表面におけるシランの分解反応素過程に関する研究

研究課題

研究課題/領域番号 11450297
研究種目

基盤研究(B)

配分区分補助金
応募区分一般
研究分野 反応・分離工学
研究機関東京大学

研究代表者

越 光男  東京大学, 大学院・工学系研究科, 教授 (20133085)

研究分担者 戸野倉 賢一  東京大学, 大学院・工学系研究科, 助手 (00260034)
三好 明  東京大学, 大学院・工学系研究科, 助教授 (60229903)
研究期間 (年度) 1999 – 2001
研究課題ステータス 完了 (2001年度)
配分額 *注記
12,600千円 (直接経費: 12,600千円)
2001年度: 3,800千円 (直接経費: 3,800千円)
2000年度: 3,700千円 (直接経費: 3,700千円)
1999年度: 5,100千円 (直接経費: 5,100千円)
キーワードシラン / ホットフィラメント / 反応素過程 / CVD / 表面反応 / アモルファス / 多結晶シリコン / アルモファス / ドップラー分光 / シリコン / シレン
研究概要

Cat-CVD(あるいはHot-Wire CVD)法では、原料ガスを高温の金属フィラメント表面で触媒分解してラジカルを発生させる。この方法においてはラジカルを"熱的"に生成するので、イオンや電子励起種などは生成しない。生成した中性ラジカルは、基板に到達するまでに気相中の他の分子と反応して成膜の前駆体分子が形成される。この前駆体分子の性質により膜質は大きく影響を受けると考えられる膜質をコントロールするためには気相に存在する化学種を同定し、その反応素過程を理解する必要がある。
レーザイオン化飛行時間型質量分析計を用いて、金属表面におけるシランの分解過程を、気相での化学反応が無視できる無衝突条件下で観測した。昨年度までは、水素原子を2光子共鳴3光子イオン化法により検出し、生成量の温度依存輔区とる線幅からの水素原子の併進温度分布を明らかにしたが本年度は新たに、ケイ素原子、ケイ素含有ラジカルの検出を行った。ケイ素原子は、250nmのレーザ光による1光子共鳴2光子イオン化法により検出した。また、真空紫外レーザイオン化法(118nm)によりケイ素含有ラジカルとしてシリルラジカルが検出された。これらのフィラメント温度に対する生成量を測定した。15個の素反応からなる反応モデルを構築し、フィラメント温度の結果を用い膜質の決定に関与する化学種についての考察を行った。その結果SiH_3,Si_2,Si_2H_4が成膜に大きく関与していることが明らかになった。

報告書

(4件)
  • 2001 実績報告書   研究成果報告書概要
  • 2000 実績報告書
  • 1999 実績報告書
  • 研究成果

    (19件)

すべて その他

すべて 文献書誌 (19件)

  • [文献書誌] K.Tonokura et al.: "Chemical Kinetics for film growth in Silicon CVD"J. Non-Crystalline Solids. (in press). (2002)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] K.Tonokura et al.: "Formation mechanism of hydrogenated Silicon Cluster during thermal decom position of disilane"J. Phys. Chem. B. 106. 555-563 (2002)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] S.Tange et al.: "Catalytic decomposition of SiH_4 on a hot filament"Thin Solid Films. 395. 42-46 (2001)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Y.Nakajima: "Kinetics of Si_2H_2 production from the 193nm Photolysis of disilane"Int. J. Chem. Kinet.. 33. 136-141 (2001)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] K.Tonokura et al.: "Diagnotics of gas phase thermal decomposition of Si_2H_6 using VUV photoionization"Chem. Phys. Lett.. 319. 507-511 (2000)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] K. Tonokura. K. Inoue, and M. Koshi: "Chemical kinetics for film growth in silicon CVD"J. Non-Crystalline Solids. (in press). (2002)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] K. Tonokura. T. Murasaki, and M. Koshi: "Formation mechanism of hydrogenated silicon clusters during thermal decomposition of disilane"J. Phys. Chem. B. 106. 555-563 (2002)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] S. Tange. K. Inoue, K. Tonokura. and M. Koshi: "Chemical kinetics of catalytic decomposition of SiH_4 on hot filament"Thin Solid Film. 395. 42-46 (2001)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Y. Nakajima. K. Tonokura. K. Sugimoto, and M. Koshi: "Kinetics of Si_2H_2 produced from 193 nm photolysis of disilane"Int. J. Chem. Kinet. 33. 136-141 (2001)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] K. Tonokura, T. Murasaki, and M. Koshi: "Diagnostics of gas phase thermal decomposition of Si_2H_6 using VUV photoionization"Chem. Phys. Lett.. 319. 507-511 (2000)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] K.Tonokura, et al.: "Chemical kinetics for film growth in Silicon CVD"J. Non-Crystalline Solids. (in press). (2002)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書
  • [文献書誌] K.Tonokura, et al.: "Formation mechanism of hydrogenated silicon cluster during Thermal decomposition of disilane"J. Phys. Chem. B. 106. 555-563 (2002)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書
  • [文献書誌] S.Tange, et al.: "Catalytic decomposition of SiH_4 on a hot filament"Thin Solid Films. 395. 42-46 (2001)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書
  • [文献書誌] Y.Nakajima: "Kinetics of Si_2H_2 prduction from the 193nm Photolysis of disilane"Int. J. Chem. Kinet.. 33. 136-141 (2001)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書
  • [文献書誌] K.Tonokura, et al.: "Diagnostics of the gas phase thermal decomposition of Si_2H_6 using VUV photoionization"Chem. Phys. Lett.. 319. 507-511 (2000)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書
  • [文献書誌] K.Inoue,K.Tonokura et al.: "Catalytic Decompositior of S : Hy on a Hot filament"Thin Solid Films. (in press). (2001)

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書
  • [文献書誌] Y.Nakajima et al.: "Kinetics of Si_2H_2 Produced by 193nm Photolysis"Int.J.Chem.Kinct.. 33. 136-141 (2001)

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書
  • [文献書誌] K.Tonokura: "Diagnostics of The GasPhase Pecoras : Tion of Si_2H_6"J.Phys.Chem.. A104. 8456-8461 (2000)

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書
  • [文献書誌] K.Tonokura et al.: "Diggnostics of gas phase thermial decomposition"Chem.Phys.Lett.. 319. 507-511 (2000)

    • 関連する報告書
      1999 実績報告書

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公開日: 1999-04-01   更新日: 2016-04-21  

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