電子ビーム蒸着で作製した薄膜の酸化について

2019/11/20 09:48

電子ビーム蒸着における膜酸化についてご質問があり，投稿しました。

現在，電子ビーム蒸着でシリコン膜の作製を試しています。成膜条件としてはベース圧力：10-5 Paオーダ，プロセス圧力：10-4 Paオーダの高真空化で行っています。
作製膜をXPS分析したところ，膜中でシリコン（Si）以外に酸素（O）と炭素（Si）が含有してました。組成比としてはC：Si：O＝20：40：40で，多量の酸素が含まれていることが分かりました。

そこでご質問ですが，
高真空化の成膜でも，残留ガスまたは吸着ガスによって膜中にこれ程の不純物が混入するのは一般的なのでしょうか？
また，純度の高い薄膜を作製するにはどのような対処を行うべきでしょうか？

もしご存知でしたら，何卒宜しくお願い致します。

sugie_aichi

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回答（2件中 1～2件目)

TIGANS

2019/11/24 03:10

回答No.2

＞C：Si：O＝20：40：40
ありえないと思います。Cはどこから来たの？
まるでチェンバーへのCO2バルブが盛大にリークしているみたい。

まずはチェンバー排気の成分分析でしょうね。
それがダメならプロセス中にアルゴンやヘリウム流して
パージするとかでしょうか。
CVDで同様にアモルファスシリコン成膜をすることも可能です。

お礼

ご連絡ありがとうございます。
以前，メインバルブを閉めて圧力変化を見ましたが，大きなリーク箇所はありませんでした。
Cの混入は普段，炭素膜を成膜しているので，チャンバの汚れがもしかしたら原因かもしれません。
諸事情で，高真空で処理したいので，ガス導入は検討してません。
この度は，ご思案いただきありがとうございました。

2019/12/01 16:19

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inowell

2019/11/23 20:10

回答No.1

2つ目の問いのみの回答で恐縮ですが。
・真空引き時にドライ窒素やアルゴンを導入して空気由来の酸素や二酸化炭素を追い出します。成膜レートは落ちますが、不純物は減ると思います。
・もしオイル系の粗挽きポンプを使用しているならば、オイルによる汚染を避けるためドライ系に変更します。
ただし。いずれの場合も、ご提示の組成ほど不純物が入るかはわかりません。

お礼

色々教えていただきありがとうございます。
以前にArを流しながら成膜しましたが，酸化はほとんどおさえられませんでした。
真空ポンプはロータリーとターボ分子ポンプを使っているので，今後，排気系を見直す機会がありましたら，
ロータリーポンプをドライポンプに変えるか検討したいと思います。
以上になります，この度はありがとうございました。

2019/12/01 16:19

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