| 研究概要 |
本研究は,Siデバイスの更なる微細化・高速化に不可欠な微細構造形成技術の高度化を念頭に,Si表面上水素の物理・化学的挙動の解明を中心にSi系薄膜の成膜機構の原子・分子レベルでの解明を目的とするものである.本年度は(1)その場ドーピングプロセスの表面化学の解明,並びに(2)Si上SiCヘテロエピ成長実験を行い,以下のような進展があった.
1.その場ドーピングプロセスの表面化学
「その場」Pドープエピタキシーを行い,表面P被覆率を求めることで成長機構に与える表面Pの影響を調べた.その結果,Pはその孤立電子対によって表面吸着サイトを減少させること,水素脱離過程の活性化エネルギーおよび反応次数の増大を通してこれを抑制すること,成長表面に常に偏析して原料吸着を阻害することを明らかにした。こうしてこれまで不明だったPドープによるSi成長速度低下の原因が原料吸着および水素脱離の両過程の抑制によって説明されることが明らかになった.
2.Si上SiCヘテロエピ成長
モノメチルシランを用いてSi表面上SiCへテロエピ成長を行い,900℃という従来より200℃程度低い成長温度で,しかも従来必要だった炭化処理なしに,良好な単結晶SiC膜を得ることに成功した.さらに良好な成膜を得るための最適温度がモノメチルシラン圧力に依存して存在することを見出し,良好なSiC膜を得るには成長表面に水素が存在しないような成長条件を選択することが重要であることを明らかにした.
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