TEOS/O_3系常圧熱CVDによるSiO_2初期成膜過程のAFM・XPSによる観察と形態変化メカニズム Observation of Initial Growth of SiO_2 by Thermal Atmospheric Pressure CVD with TEOS/O_3 by AFM/XPS and Morphological Change Mechanism

この論文にアクセスする

この論文をさがす

著者

    • 石川 政彦 ISHIKAWA Masahiko
    • 東京大学大学院工学系研究科化学システム工学専攻 Department of Chemical System Engineering, The University of Tokyo
    • 江頭 靖幸 EGASHIRA Yasuyuki
    • 東京大学大学院工学系研究科化学システム工学専攻 Department of Chemical System Engineering, The University of Tokyo
    • 小宮山 宏 KOMIYAMA Hiroshi
    • 東京大学大学院工学系研究科化学システム工学専攻 Department of Chemical System Engineering, The University of Tokyo

抄録

テトラエトシキシラン (TEOS) のオゾン酸化反応を用いたアモルファスSiO<SUB>2</SUB>熱CVDプロセスの極初期成膜状況を, 原子間力顕微鏡 (AFM) ・ X線光電子分光 (XPS) により観察した.また, Al<SUB>2</SUB>O<SUB>3</SUB>, Si及びCaF<SUB>2</SUB>の単結晶基板を用い, 成長機構の基板依存性も検討した.Al<SUB>2</SUB>O<SUB>3</SUB>基板上の成膜での最も薄い膜厚は1.6nmであったが, XPSの結果, 既に連続膜であることが判った.一方AFMにより, この時の表面にはラフネス<I>Ra</I>=0.48nm程度の凹凸が観察された.凹凸は平均膜厚4.2nmまで増加した後, 平滑化しAFMの測定精度内で平坦な表面となった.Si, CaF<SUB>2</SUB>上においても, 凹凸のある膜が生じた後, 平滑化したが, 平滑化開始膜厚 (それぞれ4.2nm, 3.6nm) に差異が認められた.凹凸の発生は成膜速度の不均一性による錐体構造の形成から, 平坦化は表面流動の効果から生じることがシミュレーションにより示唆された.

The very early stage of amorphous SiO<SUB>2</SUB> thermal CVD from tetraethoxysilane (TEOS) oxidized by ozone were observed by atomic force microscopy (AFM) and X-ray photoelectron spectroscopy (XPS). Mono crystalline substrates of Al<SUB>2</SUB>O<SUB>3</SUB>, Si, and CaF<SUB>2</SUB> were used for examining the dependence of growth mechanism on substrate. The thinnest film deposited on Al<SUB>2</SUB>O<SUB>3</SUB> substrate was 1.6 nm thick, and was evaluated to already be a continuous film by XPS. Surface unevenness of <I>Ra</I> = 0.48 nm on this was observed by AFM. This unevenness increased untill the SiO<SUB>2</SUB> film grew to be 4.2 nm thick, then decreased to be smooth within the resolution of AFM. The same phenomena were observed on Si and Al<SUB>2</SUB>O<SUB>3</SUB> substrates.<BR>The film thickness at which smoothing stared were different depending on the substrates-4.2 nm for Si and 3.6 nm for CaF<SUB>2</SUB>, respectively. A simulation shows that the appearance of unevenness is explained by cone structure resulting from growthrate non-uniformity, and that smoothing is attributed to the effect of surface flow during deposition.

収録刊行物

  • 化学工学論文集  

    化学工学論文集 23(5), 644-651, 1997-09-10 

    The Society of Chemical Engineers, Japan

参考文献:  9件

参考文献を見るにはログインが必要です。ユーザIDをお持ちでない方は新規登録してください。

各種コード

  • NII論文ID(NAID)
    10002767977
  • NII書誌ID(NCID)
    AN00037234
  • 本文言語コード
    JPN
  • 資料種別
    ART
  • ISSN
    0386216X
  • NDL 記事登録ID
    4293928
  • NDL 雑誌分類
    ZP5(科学技術--化学・化学工業--化学工学)
  • NDL 請求記号
    Z17-725
  • データ提供元
    CJP書誌  NDL  J-STAGE 
ページトップへ