ドライプロセスによる多結晶炭化珪素薄膜の形成とその薄膜トランジスタへの応用

1994 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 05452186
• 研究機関: 信州大学
• 研究代表者: 小沼 義治 信州大学, 工学部, 教授 (40020979)
• 研究分担者: 上村 喜一 信州大学, 工学部, 助教授 (40113005)
• キーワード: 炭化珪素 / スパッタリング / 薄膜 / 多結晶

研究概要

平成6年度の研究実績の概要をまとめると、以下のようになる。
1.多結晶炭化珪素薄膜の結晶学的評価 X線回折、反射電子線回折により作成した多結晶炭化珪素薄膜の結晶学的特性を評価した。昨年度に比べ、更に低い700℃という低温で多結晶薄膜が得られた。さらに、基板温度やCH_4ガス分圧、Arガス分圧、基板の種類などによる結晶学的特性の差異について検討し、それぞれに最適値があることを見いだした。
2.多結晶炭化珪素薄膜の化学的評価 XPSとEPMAにより組成と化学結合の状態について評価した。XPSによる評価の結果、表面付近には酸素が存在し、薄い表面酸化層が形成されていることがわかった。また、CH_4を過剰に加えて作成した試料では、グラファイト結合が認められ、過剰な炭素は炭素間で結合してそんざいしていることが示された。
3.多結晶炭化珪素薄膜の電気的特性評価 Hall効果により多結晶炭化珪素薄膜の電気的特性を評価した。また、光吸収特性から、基礎吸収端を求め、それぞれ作成条件との比較を行った。基礎吸収端の値から、700℃以上で作成した試料は多結晶の3C‐SiCであることが示された。なお、この測定には今年度本補助金により設置した分光光度計が用いられた。
4.薄膜トランジスタの試作 薄膜トランジスタを試作して特性の評価を試みた。素子として十分なものは得られなかったが、作成工程の問題点などが明らかとなり、実用化のための基礎的な情報が得られた。
5.その他の素子への応用 得られた多結晶炭化珪素薄膜を流量センサや圧力センサなどに応用することを試み、基礎的な知見を得た。

研究成果

• [文献書誌] Kiichi KAMIMURA,Hiroyuki TANAKA,Seiji MIYAZAKI,Toshio HOMMA,Sou YONEKUBO,abd Yoshiharu ONUMA: ""Preparation of SiC films by plasma‐assisted chemical vapor de‐position using SiCl_4"" Inst.Phys,Conf.Ser.No.137:Capter 1,Paper presented at the 5th SiC abd Related Materials Conf.,Washington,DC. (IOP Publishing Ltd 1994).109-112 (1993)
• [文献書誌] Yoshiharu ONUMA,RyoichiO KADA,Hideki ONO,and Kiichi KAMIMURA: ""Preparation of polycrystalline SiC thin films by reactive sputtering process"" Inst.Phys,Conf.Ser.No.137:Capter 1,Paper presented at the 5th SiC abd Related Materials Conf.,Washington,DC. (IOP Publishing Ltd 1994).133-136 (1993)
• [文献書誌] Kiichi KAMIMURA,Kazuoki SUGIURA,Yoshihiro NAGURA,and Yoshiharu ONUMA: ""Preparation and properties of polycrystalline SiC/single‐crystal Si heterojunction diodes"" Inst.Phys,Conf.Ser.No.137:Capter 1,Paper presented at the 5th SiC abd Related Materials Conf.,Washington,DC. (IOP Publishing Ltd 1994).105-108 (1993)
• [文献書誌] Toshio HOMMA,Kiichi KAMIMURA,Hao Yi Cai,andYoshiharu ONUMA: ""Preparation of polycrystalline SiC films for sensors used at high temperatwre"" Sensors and Acutuators A. Vol.40. 93-96 (1994)
• [文献書誌] Kiichi KAMIMURA,Seiji MIYAZAKI,Tatsuya MIWA,Ryoichi OKADA,Masato NAKAO,andYoshiharu ONUMA: ""Fabrication of small size flow sensor using polycrystalline SiC film"" Technical Digest of the 12th Sensor Symposium. 155-158 (1994)
• [文献書誌] 牧村 浩明,上村 喜一,小沼 義治: "反応性スパッタ法によるNbC_xN_<1-x>超伝導薄膜の作成" 電気学会論文雑A. Vol.114‐A,No.6. 476-480 (1994)
• [文献書誌] So YONEKUBO,Masato NAKAO,Kiichi AKMIMURA,and Yoshiharu ONUMA: ""Preparation of polycrystalline SiC films by sputtering usin carbon and silicon target"" Proceedings of the First Magneto‐Electronics International Symposium,. 105-107 (1994)
• [文献書誌] 米久保 荘,田中 裕之,上村 喜一,小沼 義治: "四塩化ケイ素を用いたプラズマCVD法によるSiC薄膜の形成" 電気学会論文誌A. (掲載決定).