誘導結合式・高密度プラズマ堆積プロセスにおけるフリーラジカルの役割と組織制御

自由基和结构控制在电感耦合高密度等离子体沉积过程中的作用

基本信息

批准号：
06228209
负责人：
吉田豊信
金额：
$ 1.28万
依托单位：
The University of Tokyo
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas
财政年份：
1994
资助国家：
日本
起止时间：
1994 至无数据
项目状态：
已结题

项目摘要

A.高周波熱プラズマの研究(1).原子状酸素フラックスの測定QCMを利用した原子状フラックスセンサーを用いて、200Torr Ar-O_2熱プラズマフレーム中の原子状酸素フラックスを測定した。酸素ラジカルフラックスは、ト-チ-基板間距離が短くなるほど、又、高周波入力が大きくなるほど増大し、少なくとも10^<19>atoms/sec・cm^2に達することが判明した。(2).熱プラズマコーティングプロセスにおけるクラスター計測プラズマフラッシュ蒸発法によるYBa_2Cu_3O_<7-x>膜堆積においてプリカーサーのサイズをトレンチ法を用いて計測した。YBa_2Cu_3O_<7-x>は酸素ラジカル中で数nmのクラスターとして基板に到達していることが明らかとなり、そのサイズは原料供給速度を増やし、基板-ト-チ間距離を長くすると大きくなる傾向が見られた。(3).YBa_2Cu_3O_<7-x>膜の高速堆積プラズマフラッシュ蒸発法によるYBa_2Cu_3O_<7-x>膜堆積において、基板-ト-チ間距離、原料供給速度、基板温度をパラメータとしてc軸配向する限界の供給速度を調べた。基板-ト-チ間距離を短くする、即ち原子状酸素フラックスを多くし、クラスターサイズを小さくするとc軸配向する限界の供給速度が増大した。また、基板温度530℃でも超伝導膜が得られ、低温堆積が可能となった。B.低圧誘導結合式プラズマ(ICP)の研究(1).低圧ICP-CVD法によるc-BN薄膜堆積低圧ICP-CVD法において、基板をプラズマ源から斜めに配置し、連続的に膜厚が変化するc-BN薄膜試料の作成を可能にした。これをmicro-XPSにより分析した結果、c-BN生成と膜中残留Ar量に深い相関見られることが判明した。低圧ICP-CVD装置に四重極質量分析装置を組込み、c-BN薄膜堆積のためのCVD環境の定量化を行なった。基板表面へのイオン種は、Ar^+:50%,N^+_2:10%,H^+_2:10%,N^+:5%からなることが判った。

A.高频热等离子体的研究 (1)原子氧通量的测量使用QCM原子通量传感器测量200Torr Ar-O_2热等离子体火焰中的原子氧通量。发现氧自由基通量随着炬-基底距离变短以及随着高频输入增加而增加，达到至少10 19 原子/秒cm 2 。 (2).热等离子体镀膜过程中团簇的测量采用沟槽法测量等离子体闪蒸法沉积YBa_2Cu_3O_<7-x>薄膜中前驱体的尺寸。可知YBa_2Cu_3O_<7-x>以数nm的氧自由基团簇形式到达基板，随着原料供给速度的增加以及基板-炬距离的增加，其尺寸有增大的倾向。 (3).YBa_2Cu_3O_<7-x>薄膜的高速沉积在通过等离子体闪蒸沉积YBa_2Cu_3O_<7-x>薄膜时，利用衬底-炬距离、原料供给速率和衬底来实现c轴取向温度作为参数进行了研究。通过缩短衬底-炬距离，即通过增加原子氧通量和减小团簇尺寸，c轴取向的临界供给率增加。此外，即使在530℃的基板温度下也可以获得超导膜，使得低温沉积成为可能。 B. 低压电感耦合等离子体（ICP）研究 (1) 使用低压ICP-CVD 方法沉积c-BN 薄膜在低压ICP-CVD 方法中，基板与等离子体源呈对角放置。，并且薄膜厚度不断增加，这使得创建变化的c-BN薄膜样品成为可能。使用微型 XPS 进行的分析表明，c-BN 的产量与薄膜中剩余的 Ar 量之间存在密切的相关性。将四极杆质谱仪集成到低压 ICP-CVD 装置中，以量化 c-BN 薄膜沉积的 CVD 环境。发现衬底表面上的离子种类由Ar^+:50%、N^+_2:10%、H^+_2:10%和N^+:5%组成。