エッチングおよび界面制御効果による高結晶性一軸配向多結晶Si膜の低温作製

• Material Type: 文書・図像類
• Title: エッチングおよび界面制御効果による高結晶性一軸配向多結晶Si膜の低温作製
• Author/Editor: 長谷川, 誠一; Hasegawa, Seiichi
• Author Heading: 長谷川, 誠一; Hasegawa, Seiichi
• Publication Date: 2001-10-22
• Publication Date (W3CDTF): 2001-10-22
• Alternative Title: The preparation of high quality polycrystalline Si films at low temperature using PECVD.
• Periodical title: 平成11(1999)年度 科学研究費補助金 基盤研究(B) 研究成果報告書概要 = 1999 Fiscal Year Final Research Report Summary
• No. or year of volume/issue: 1997 – 1999
• Volume: 1997 – 1999
• Pages: 3p.-
• Text Language Code: jpn
• Subject Heading: 多結晶シリコン; シリコン・ナノ結晶; 結晶構造; 界面制御; エッチング効果; 基板のプラズマ処理; 一軸配向; 表面モフォロジー; Poly-Si; Nano-Si; Crystal Structure; Control of Interface; Etching Effects; Plasma Treatment on Substrates; Uniaxis; Surface Morphology
• Target Audience: 一般
• Note (General): 金沢大学自然科学研究科; 本研究の目的は、エッチングおよび基板表面の構造制御による、プラズマ化学気相成長(PECVD)法を利用しての高結晶性多結晶シリコン膜の低温作製法の開発に関する研究を行なうことにある。本研究では、結晶性の変化に対する、(1)SiH_4原料ガスへのSiF_4の添加効果、(2)SiF_4に加えて、H_2ガスを添加した時の効果、(3)堆積温度を変化させた時の効果、(4)同一の堆積条件下でのSi膜の堆積直前における基板のプラズマ処理の効果、を調べた。結果として、(1)SiF_4の添加により、低堆積温度下での結晶化が容易となる。しかし、多量のSiF_4の添加は、Si膜堆積後の結晶粒界中への空気中酸素の導入の原因となった。また、(2)低堆積温度下でさらに水素の添加量を増加した時、結晶化率は増加するが、結晶粒サイズは減少した。一方、この水素の添加は(1)で見出されたSi膜堆積後の酸素導入を抑制することが判った。さらには、(3)結晶性は堆積温度に強く依存し、150℃以下および650℃の二温度範囲で結晶化の抑制がみられた。(4)プラズマ処理なしの基板上にSi膜を堆積したとき、Si膜の結合構造はアモルファスであったが、プラズマ処理した基板上では結晶Si膜の形成が観測された。このような結晶性の変化は、プラズマ処理に起因する適度な表面荒れの発生は、結晶化を促進するが、しかし過度なプラズマ処理による表面荒れは結晶化を妨げる要因となる、というモデルを提案した。このように、原料ガスへのSiF_4およびH_2の添加、および基板のプラズマ表面処理は高品質多結晶Si膜の形成に有効であった。; The subject of this research is the preparation of highly crystallized polycrystalline Si films at low temperature using a plasma-enhanced chemical vapor deposition (PECVD) system, by utilizing effects of etching on the growing surface of films and those of a change in the surface morphology of substrates. In the present work, we investigated the changes in the crystalline qualily as follows : Effects of SiF_4 addition to a SiH_4 feed gas. (2) Effects of H_2 addition in addition to SiF_4 in (1), (3) effects of a change in deposition temperature. And (4) effects of plasma-pretreatment on substrates prior to the deposition of Si films under fixed conditions. As a result, (1) the SiF_4 addition enhances the crystallization of films deposited at a low temperature, but high flow-rate conditions of SiF_4 caused an increase in the density of O atoms incorporated in the Si films after deposition. (2) The addition of H_2 in addition to SiF_4 under low temperature conditions further enhanced the crystallinity, but decreased the size of crystal grains. Furthermore, the H_2 addition acted to suppress the incorporation of O atoms after deposition as stated in the above item (1). (3) The crystal quality of Si films strongly depended on the deposition temperature, Td : Under conditions of Td < 150 ℃ and Td * 650 ℃, the crystallization of the Si films was suppressed and the film structure was amorphous. (4) When Si films were deposited on substrates subjected to pretreatment of plasma using CF_4, N_2, and/or H_2, the crystallinity of the Si films was enhanced. Such enhanced crystallinity was connected with preparation of substrates with a proper degree of surface roughness. Thus, the addition of SiF_4 and H_2 to a SiH_4 feed gas and the plasma pretreatment of substrates are useful technologies for fabricating highly crystallized polycrystalline Si films at low temperature.; 研究課題/領域番号:09450124, 研究期間(年度):1997 – 1999; 出典：研究課題「エッチングおよび界面制御効果による高結晶性一軸配向多結晶Si膜の低温作製 」課題番号09450124（KAKEN：科学研究費助成事業データベース（国立情報学研究所）） （https://kaken.nii.ac.jp/ja/report/KAKENHI-PROJECT-09450124/094501241999kenkyu_seika_hokoku_gaiyo/）を加工して作成
• DOI: 10.24517/00065987
• Access Restrictions: 限定公開
• Related Material: https://kaken.nii.ac.jp/search/?qm=10019755; https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-09450124/; https://kaken.nii.ac.jp/ja/report/KAKENHI-PROJECT-09450124/094501241999kenkyu_seika_hokoku_gaiyo/
• Data Provider (Database): 国立情報学研究所 : 学術機関リポジトリデータベース（IRDB）（機関リポジトリ）; https://irdb.nii.ac.jp
• Original Data Provider (Database): 金沢大学 : 金沢大学学術情報リポジトリKURA