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1995 年度 研究成果報告書概要

TICSを用いた水素フリーSiO_2膜形成法

研究課題

研究課題/領域番号 06555091
研究種目

試験研究(B)

配分区分補助金
研究分野 電子・電気材料工学
研究機関東京工業大学

研究代表者

杉浦 修  東京工業大学, 工学部, 助教授 (10187643)

研究期間 (年度) 1994 – 1995
キーワードプラズマCVD / SiO_2 / テトライソシアネートシラン / TICS / PECVD
研究概要

既存の平行平板型RFスパッタ装置(周波数13.56MHz)を改造してプラズマCVD装置を試作した.配管中で原料ガスの液化を防ぐため配管の温度を100℃に加熱するなどの対策を施した.同様な対策を反応室にも施した.排気ガスは液体窒素トラップを介して排気し,未分解のガスを取り除く処置をとった.
同装置でTICS(テトライソシアネートシラン)と_2を原料に用いてSiO_2の体積実験を行った.膜特性は原料ガス組成比によって大きく変わり,酸素リッチ条件(酸素分圧比80%)で良好な膜(抵抗率5x10^<14>Ωcm,膜密度2.3g/cm^3,屈折率1.46,BHFに対するエッチング速度330nm/min)が堆積できた.この膜は沸騰水中で2時間加熱処理を加えても吸水した兆候は観測されなかった.以上により,本研究で提案したCVD法により水素を完全に取り除いた原料系でSiO_2が堆積でき,しかも,堆積後にも吸湿しない良好な膜であることを示すことができた.
堆積温度を下げると,膜に吸水性が表れ,100℃では10wt%の水を含んでしまうことが判明したが,これに対しても,酸素添加量をより増やすことにより1.6wt%まで低減できることを示した.この膜は,堆積後に300℃のアニール処理を施すことにより,優れた界面特性を有することがMOSダイオードのC-V特性より明らかになった.界面準位密度は8x10^<10>cm^<-2>eV^<-1>であった.これは本SiO_2膜が化合物半導体デバイスへ応用可能であることを示唆している.
一方,原料ガスにCF_4を添加して,フッ素添加SiO_2膜を堆積したところ,比誘電率を8%,屈折率を3%,それぞれ無添加時より低減することができた.屈折率をフッ素添加で低減可能なことは,膜中に-OH基を含まないことと併せて,TICS/O_2系プラズマCVDSiO_2膜を低損失な「光学材料」としも応用できることを意味しており,新たな応用分野を開拓できると思われる.

  • 研究成果

    (6件)

すべて その他

すべて 文献書誌 (6件)

  • [文献書誌] Irman IDRIS and Osamu SUGIURA: "Low temperature and hydrogen-free plasma-enhanced chemical vapor deposition of silicon dioxide using tetra-isocyanate-silane and oxygen" Proceedings of International Conference on Microelectronics 1996 (ICME-96). 126-130 (1996)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [文献書誌] イルマン イディリス,杉浦修: "TICSを用いたSiO_2PECVDの堆積温度の低温化" 第56回応用物理学会学術講演会予稿集. 733-733 (1995)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [文献書誌] Irman IDRIS and Osamu SUGIURA: "Hydrogen-Free Plasma-Enhanced Chemical Vapor Deposition of Silicon Dioxide Using Tetra-isocyanate-silane (Si(NCO)_4)" Japanese Journal of Applied Physics. 34. L772-L774 (1995)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [文献書誌] Irman IDRIS and Ossamu SUGIURA: "Low Temperature and Hydrogen-free plasma-enhanced chemical vapor deposition of silicon dioxide using tetra-isocyanate-silace and oxygen" Proceeding International Conference on Microelectronics 1996. 126-130 (1996)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
  • [文献書誌] Irman IDRIS and Ossamu SUGIURA: "Low Temperature deposition of SiO_2 by PECVD using TICS" Extended Abstract (the 56th Autumn Meeting, 1995) ; the Japan Society of Applied Physics. 733-733 (1995)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
  • [文献書誌] Irman IDRIS and Ossamu SUGIURA: "Hydrogen-free plasma-enhanced chemical vapor deposition of silicon dioxide using tetta-isocyanate-silace (Si (NCO) _4)" Japanese Journal of Applied Physics. Vol 34. L772-L774 (1995)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より

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公開日: 1997-03-04  

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