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触媒CVD法におけるW線のブラスト処理による形成速度の向上
■電子情報部 部家彰 高野昌宏 筒口善央 米澤保人 南川俊治
■（株）石川製作所 仁木敏一 室井進 南茂平
■北陸先端技術大学院大学 和泉亮 増田淳 梅本宏信 松村英樹
研究の背景
触媒CVD法は，低温で高品質な薄膜を形成することができる。膜の形成速度を増加させる方法として，触媒体温度や触媒体線長を増加させる方法があるが，試料に対する輻射熱が増加するため，試料を低温に保つことは困難である。
本研究では，試料を低温に保ちつつ，形成速度を増加させるため，触媒体表面をブラスト処理し，原料ガスの分解サイトを増加させることを試みた。
研究内容
触媒体には直径0.6mm，全長120mmのタングステン(W)を用い，粒度600番の炭化シリコン(SiC)粒子で10分間ブラスト処理した。W線表面を原子間力顕微鏡で観察した結果，W線の表面積は1.3倍に増加していた。次に，粒度600番でブラスト処理したW線を用いて，触媒CVD法により窒化シリコン膜を形成した。
形成速度のシラン(SiH4)流量依存性を図1に示す。SiH4流量2sccmまではブラスト処理した場合でも形成速度は変化しないが，それ以上ではブラスト処理した場合，形成速度は，1.2倍に増加した。SiH4流量が少ない場合，触媒体上で十分分解できるが，SiH4流量が多くなると，触媒体上での反応サイトが枯渇し，形成速度は飽和する。また，ブラスト処理した場合，触媒体上での分解量が増加したため，形成速度の飽和値が増加したと考えられる。
（図１ 形成速度のSiH4流量依存性）
研究成果
触媒体のブラスト処理により，触媒体表面積を1.3倍，形成速度を1.2倍増加させることができ，本手法は触媒CVD法における形成速度向上法として有効である。
論文投稿
Japanese Journal of Applied Physics Vol.44, No.4A, 2005 p.1943-1944.