| 配分額 *注記 |
6,000千円 (直接経費: 6,000千円)
2003年度: 1,300千円 (直接経費: 1,300千円)
2002年度: 1,000千円 (直接経費: 1,000千円)
2001年度: 3,700千円 (直接経費: 3,700千円)
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| 研究概要 |
本研究では,大気圧プラズマCVD法によりストイキオメトリックなアモルファスSiC(a-SiC:H)薄膜を高速形成することを目的とし,投入電力密度,反応ガス濃度比(CH_4/SiH_4比),基板温度,電極回転速度等の成膜パラメータと,得られたa-Si_<1-x>C_x:H薄膜の成膜速度および膜構造との相関を検討した.その結果,基板温度300℃で最大50nm/sの成膜速度が達成できた.この成膜速度は,従来のプラズマCVD法に比べて2桁程度速い値であり,大気圧プラズマCVD法が,a-SiC:H薄膜の超高速形成技術として非常に有望であることが示された.一方,緻密な[-Si-C-]ネットワーク構造を有するa-SiC:H薄膜を形成するためには,大気圧プラズマ中において,SiH_4およびCH_4分子を十分に分解・活性化するとともに,基板加熱により膜成長表面において過剰な結合水素の脱離を促進させることが重要であることが分かった.しかし,電極回転速度が速すぎる,すなわち,大気圧プラズマ中のガス流速が速すぎると,基板に付着することなくプラズマ外に排出される膜形成ラジカル(SiH_n,CH_n)の量が多くなり,その結果として,それらラジカルの重合体(パーティクル)が多量に生成し,膜構造の劣化を招くことも示された.本研究の結論として,電極回転速度および投入電力,CH_4/SiH_4比を適切に選び,基板温度を550℃まで高くすることにより,膜表面が平滑でストイキオメトリックなa-SiC:H薄膜の超高速形成を実現できた.今後は,本成膜法により超高速形成したa-SiC:H薄膜を種々のデバイスに応用することを前提とした膜評価を進め,成膜プロセスの最適化を行う予定である.
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