研究分担者 |
塚田 勉 アネルバ(株), 研究所, 研究員
寒川 誠二 日本電気(株), 研究所, 研究員
伊藤 昌文 名古屋大学, 工学研究科, 講師 (10232472)
堀 勝 名古屋大学, 工学部, 助教授 (80242824)
河野 明廣 名古屋大学, 工学研究科, 教授 (40093025)
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研究概要 |
大口径UHF帯プラズマ反応装置において,SiH_4ガスを用いてアモルファスSi薄膜の形成を行なった.また,紫外吸収分光装置を用いて薄膜形成中のSiラジカル密度の計測と分光エリプソメーターを用いて表面反応過程の計測を行い興味深い知見を得た. 前年度作製した周波数400MHz,スポ-クスアンテナを有したSiH_4プラズマ反応装置において,圧力13Pa,パワー400W,流量100sccmの条件下でアモルファスSi薄膜を高速堆積することに成功した.この堆積速度は,実用的に望まれている堆積速度(10A/s)を大幅に上回っており非常に興味深い結果である.高速堆積の機構を明らかにするために,紫外吸収分光法を用いてSi原子の密度計測を行ったところ,堆積速度とSi原子の密度には強い相関があることを見出した.また,Si原子密度の圧力依存性を調べたところ,圧力(2-13Pa)に対してSi密度はあまり変化しないことが分かった.この結果は,平行平板型SiH_4プラズマ中のSi原子の振る舞いと大きく異なっていることが判明した. 薄膜堆積中の堆積速度と薄膜表面組成を分光エリプソメトリーによりリアルタイムで計測することに成功した.基板温度の上昇ともに膜中に含まれる欠陥密度は減少するが,膜厚はあまり変化しないことが見出された.これらの知見を基にして,今後は,高品質のアモルファスSi薄膜を高速堆積する技術を確立していく予定である.
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