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本研究の目的は、シリコンウエハ表面に活性な表面を形成するためシリコン多結晶CVD薄膜を成膜し、その条件を最適化すると共に、モノメチルシランを用いて炭化珪素膜を形成することである、そのCVD用ガスとしては、計画に従ってトリクロロシランガスを700℃において使用し、水素雰囲気中で室温に冷却した後、モノメチルシランガスを用いて炭化珪素薄膜を形成した。その後、800℃において塩化水素ガスに暴露した。試料の表面を光学顕微鏡、走査型電子顕微鏡により観察し、塩化水素ガスにより損傷を受けたシリコン表面の様子と比較したところ、本研究により得られた表面が、高温の塩化水素ガスにより全く損傷を受けないことが確認された。以上から、耐腐食性を有する炭化珪素薄膜が形成されたことを確認した。形成された薄膜が目的とする炭化珪素であることを確認するため、薄膜内に炭素-珪素の化学結合の存在を検出することを試みた。塩化水素に暴露した後の試料の表面を飛行時間型二次イオン質量分析法により分析した結果、Si-C結合が存在することが確認され、その様子は参照試料として用いたシリコン結晶と明らかに異なっていた。以上より、目的とした方法により耐腐食性を有する炭化珪素薄膜を室温において形成することに成功したことが結論された。上記の他に活性表面形成方法として、水素加熱温度の低温化(900℃)、モノメチルシランガスによるCVD薄膜形成(700℃)を試みて、何れも成功した。
その他に、プラズマ処理装置を選定・導入し、装置の立ち上げを行った。到達真空度が装置の仕様通りであること、圧力を容易に制御しつつ安定に長時間運転できることを確認した。次に、半導体シリコン表面のプラズマ処理を行い、表面の水接触角が処理前とは異なる値に変化したことから、目的とする機能を有していることが期待された。計画通り、平成23年度に実験を行って炭化珪素形成を検証する。
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