触媒CVD法により作られるアモルファス半導体膜特性の触媒体依存性.

催化 CVD 产生的非晶半导体薄膜特性对催化剂的依赖性。

基本信息

批准号：
63550236
负责人：
松村英樹
金额：
--
依托单位：
Hiroshima University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for General Scientific Research (C)
财政年份：
1988
资助国家：
日本
起止时间：
1988 至无数据
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-63550236/
关键词：
薄膜堆積技術アモルファス-シリコン触媒CVD法 CVD法

项目摘要

熱触媒反応を用いて原料ガスを分解することにより、プラズマも光励起も用いることなく、300℃以下の低温で薄膜堆積のできる「触媒CVD法」と名付けた新しい方法により、アモルファス・シリコン(a-Si)、シリコン・ナイトライド(SiNx)の成膜を試み、特に、触媒体材料と膜質の関係に関し検討加えた。その結果、1)a-Si堆積時には、原料ガスのシランを触媒体に吹き付けた直後に、その触媒体表面はシリサイドへと変質し、約30分の膜堆積の後には、それはほとんどシリコンへと変わること、また、この触媒体表面の変質に応じて、触媒体温度の逆数と成膜速度の関係から求まる活性化エネルギーは変化し、この触媒体上での原料ガスの分解反応が単なる熱反応でないことも確認できた。また、2)a-Siの膜質の触媒体材料への依存性は小さいが、触媒体表面が単なるシリコンに変質した際に作られるa-Siの電子共鳴スピン密度は1×10^<16>cm^<-3>まで低下し、低欠陥の膜が作られていること、さらに、3)触媒体上では表面移動度が大きく、不活性なSiH_3などの種が大量に作られ、これが良質な膜を形成するための鍵となっていることを明らかにした。表面移動度の大きな種を用いて薄膜を形成すると、集積回路などの微細な凸凹に沿って膜が堆積することが知られていたので、結果3)に基づき、この触媒CVD法を集積回路の層間絶縁薄膜の堆積に適用することを試みた。その結果、4)触媒CVD法により、SiNxなどの層間絶縁膜用薄膜が容易に堆積できることを確認した。

非晶硅（a-）我们尝试了氮化硅（Si）和氮化硅（SiNx）的薄膜，并特别研究了催化剂材料与薄膜质量之间的关系。结果，1)在a-Si沉积过程中，在将原料气体硅烷喷射到催化剂上之后，催化剂的表面立即转变为硅化物，并且在成膜约30分钟之后，其几乎转变为硅化物。，由催化剂温度的倒数与成膜速率的关系确定的活化能根据催化剂表面的变化而变化，因此原料气体在催化剂上的分解反应只是热反应我也能够确认事实并非如此。 2）a-Si对膜状催化剂材料的依赖性很小，但催化剂表面转变为简单硅时产生的a-Si的电子共振自旋密度从1×10^<16>下降到cm^ <-3>； 3）催化剂上产生大量具有高表面迁移率的惰性物质，如SiH_3，这是形成高质量薄膜的关键。已知当使用具有高表面迁移率的物质形成薄膜时，该膜沿着集成电路的精细不规则性沉积，尝试将该方法应用于层间介电薄膜的沉积。结果，我们确认了4)用于层间电介质的薄膜例如SiNx可以通过催化CVD方法容易地沉积。