| 研究課題/領域番号 |
10650749
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| 研究機関 | 九州大学 |
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研究代表者 |
佐藤 恒之 九州大学, 機能物質科学研究所, 助教授 (80170760)
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| 研究分担者 |
秋山 泰伸 九州大学, 機能物質科学研究所, 助手 (10231846)
今石 宣之 九州大学, 機能物質科学研究所, 教授 (60034394)
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| キーワード | CVD / 数値計算 / シリコンエピタキシ / Langmuir-Hinshelwood / 成膜速度 / 熱流動 / 枚葉型 |
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| 研究概要 |
本研究では枚葉式水平コールドウォール熱CVD装置の合理的設計や操作条件最適化のための手法を確立することを目的に、装置内の移動現象ならびに成膜特性の数値シミュレーションおよび検証実験を行うことを目的とする.
本年度は、前年度に引き続き枚葉式シリコンエピタキシャル装置を取り上げ、流動状態や熱物質移動特性と操作条件の関係をより詳しく分析するとともに、トリクロロシラン-水素原料系からのシリコンエピタキシャル成長特性ならびに基板回転効果などの把握を目的とした解析を行い、あわせて量産器の改良および基板の大型化への対応を検討し以下の結論を得た.
1.トリクロロシラン-水素原料系のように成膜速度が濃度に対して非線形性を示すLangmuir-Hinshelwood型の反応系では、成膜速度の飽和する領域での成膜がもっとも均一性が高く、基板の大型化に対しても有効である.
2.成膜室の入口から一様流速でガスを供給するのではなく、中心部には高速でガスを流入させる方が成膜速度の均一化に効果的である.
3.基板回転により基板内成膜速度分布は均一化されるが、基板中央付近に低成膜速度領域がある場合、基板の回転によっても均一化に効果がない.これを解決するにはガスの供給法および加熱方法を工夫する必要がある.
本研究では時間的な制約もあり数値計算によるシミュレーションのみを遂行した.実験データの比較を行い、より正確な現象の再現を行うことが今後の課題である.しかしこれまで定量的な解析の少ない本CVD装置に対して種々の現象を明らかにしたことは極めて意義深い.
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