| 研究概要 |
微粒子汚染の無いCVD成膜プロセスを開発するため、原料ガスをイオン化し、反応器中で発電界により基板上に強制的に沈着させる全く新しいCVD技術を提案した。イオン化CVDと名付けた本法の基礎データを得るため、TEOS/O_3を用いた常圧CVDシステムに応用した。初年度は、イオン化CVD成膜装置を作成し、炉内で発生するナノメータ超微粒子の粒度分布および帯電量を測定し、膜形成に必要な電荷を持った気相中間体の生成条件を調べた。さらに、イオン化CVD成膜装置の改良を行ない、ナノメータクラスターのイオン化率の改善を行なった。その結果、炉内で生成したナノクラスター粒子の90%が電荷を持つようになった。二年度(最終年度)は、成膜実験とナノメータ超微粒子の組成分析を行なった。反応炉温度300℃で、成膜電極の電圧を0kV,1.25kV,2.5kV,5kVと変えて成膜速度を測定したところ、成膜速度は電圧に比例し増加した。また、反応炉内のオゾン流量を上げ、全体の流速を、2倍にしたところ成膜速度は二分の一になった。これらの結果は、TEOS蒸気分子のイオン化による成膜促進が起こっていることを示している。また、このようにして作成した薄膜のFT-IRの吸収スペクトルは、TEOS/O_3CVD膜特有のプロファイルを示し、かつ、Si-OHおよびSi-OR基に起因する吸収ピークは比較的小さかった。このことは、イオン化CVD法で作成した膜は、絶縁性の良い膜であることを意味する。さらに、溝幅0.3μm,深さ0.4μmのトレンチ構造をもつSi基板への成膜とナノ超微粒子捕集を同時に行ない、膜形状のSEM観察、微粒子の組成分析を行なった。高流動性膜が形成されるときに発生したナノ超微粒子の構造解析から、高流動性薄膜を形成する気相中間体はエトキシ基を大量に含むことが明らかになった。
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