2015 Fiscal Year Annual Research Report
誘電率変調構造を有する有機系新機能素子を目指したプラズマ表面反応制御の研究
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25630293
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| Research Institution | Kyoto University |
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Principal Investigator |
江利口 浩二 京都大学, 工学(系)研究科(研究院), 准教授 (70419448)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
斧 高一 京都大学, 工学(系)研究科(研究院), 教授 (30311731)
鷹尾 祥典 横浜国立大学, 工学(系)研究科(研究院), 准教授 (80552661)
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| Project Period (FY) |
2013-04-01 – 2016-03-31
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| Keywords | プラズマ / 誘電率 / 欠陥 / 有機膜 / シリコン |
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| Outline of Annual Research Achievements |
最終年度には、（１)有機系材料（SiOC膜）における欠陥形成の定量的解析手法の構築、および（２）プラズマ曝露によるSiOC膜の誘電率変化の解析、を重点的に行なった。前年度までの研究結果から、プラズマ曝露によって絶縁膜表面に形成される欠陥が電荷捕獲型であることが判明している。そこで、電気容量(C-V)解析として“on-the-fly”によるヒステリシス曲線に着目し、C-V曲線のシフト量と蓄積側の電気容量最大値を解析した。その結果、Arプラズマ曝露およびHeプラズマ曝露によって、C-V曲線の変化が異なることが判明した。それら結果をもとに、エリプソ分光による光学膜厚とSEM観察による物理膜厚とC-V曲線での最大容量値から実効的誘電率を算出した。その結果、同程度の膜厚減少にも関わらず、ArおよびHeプラズマ曝露による誘電率変化量の違いを明らかにした。同時に、これらプラズマ曝露後のSiOC膜の機械的強度の変化も確認できた。
本研究課題ではこれまで、プラズマ曝露による有機系材料中での欠陥形成機構を明らかにするため、段階的なアプローチで各種材料における欠陥形成ならびにそれら欠陥の熱化学的振る舞いに着目してきた。有機系材料中の欠陥は、将来の有機デバイスの性能、特に信頼性を支配する重要な要素である。本研究課題を通して、プラズマ曝露が、ナノスケールでの有機系材料の誘電率および力学特性を変動させることが確認された。プラズマからのイオン衝撃のみならず、電磁波によっても欠陥が形成されることも明らかになった。さらに、大気圧プラズマのような高イオンフラックスやマイクロ波領域の電磁波との相互作用によって、これら形成された欠陥が新たに別の形態に変化することも明らかになった。本研究課題で得られた知見から、ナノスケールでの有機デバイスの構造最適化が可能となることが示唆された。
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| Remarks |
上記ホームページは現在一部改訂中
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