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【技術書籍】プラズマCVDにおける成膜条件の最適化に向けた反応機構の理解とプロセス制御・成膜事例

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プラズマCVDにおける成膜条件の最適化に向けた

反応機構の理解とプロセス制御・成膜事例

~「所望の薄膜」を形成するプラズマCVDプロセスの確立に向けて~

 

 

発刊日 2018年9月27日 予定
体裁 B5判並製本  約250頁
価格(税込)

54,000円(本体50,000円+税4,000円)

S&T会員価格 51,300円(本体47,500円+税3,800円)

 

2018/9/27までは「早割価格」でご提供します

→ 早割価格;47,520円(44,000円+税3,520円)

→ 早割S&T会員価格;45,144円(41,800円+税3,344円)

 

アカデミー価格 37,800円(本体35,000円+税2,800円)

   ※アカデミー対象者:学生と教員、学校図書館および医療従事者
  (企業に属している方(出向または派遣の方も含む)は、対象外です)

備考  送料は当社負担

 

 

電気回路、電磁気学、放電工学、流体力学、化学工学、表面科学……

様々な学問体系が絡み、複雑なプラズマCVDを「使いこなしたい」と願う技術者・研究者へ

 

○「こういう膜質にしたい」と要望はあるが、取るべき手段やその理由がわからない人に
○「これが関係しそうだ」と予想はつくが、実際にはどうしたらいいかわからない人にも
○ 「こうしたらいいですよ」と装置と一緒に成膜方法も提案できるようになるためにも
 

▼ 本書の一部内容をご紹介 ▼
■プラズマCVD成膜の"ナカミ"を理解 ~基礎的な理論と成膜事例を通じて仕組みを理解~
 ・SiH4プラズマを用いたa-Si:H成膜例から;SiH3ラジカルの表面反応の基板温度依存性
 ・トレンチ構造への成膜;空隙が形成されるのを防ぐ方法とトレンチ構造へのSiO成膜例
 ・膜のストレスをゼロにする方策;最も簡単だが副作用がある方法、副作用の解決策
 ・機能性の官能基を有する薄膜の堆積;フッ化炭素膜へのベンゼン環構造含有例 他

■成膜条件の最適化を少しでも効率よく行うためには ~基本的な考え方や手順を解説~
 ・パウダー(粉)の抑制;プラズマ中/チャンバー内壁や電極などからの剥離
 ・基板からの膜剥離対策;剥離しやすい条件ととるべき対策(Si系薄膜の事例で解説)
  他、膜質の均一化・成膜速度・成膜条件と物性の関係など

■もっと実務・実用に近い系で学ぶ!成膜プロセス最適化へ向けた取り組み事例
 ・グラフェン/グラフェンナノリボン/ダイヤモンド/アモルファス炭素
 ・装置規模とDLC膜/SiN成膜の低温化技術/酸化チタン薄膜と親水化/樹脂製の車窓
 ・CVD・ALD複合装置開発/微粒子挙動のその場観察・計測と汚染制御

 

 

著者

 

大阪市立大学 白藤 立   (国研)産業技術総合研究所 山田 英明
       松田 彰久   茨城大学 尾関 和秀
東京都市大学 市川 幸美   茨城大学 山内 智
京都工芸繊維大学 林 康明   大陽日酸(株) 髙 洋志
東北大学 加藤 俊顕   SPPテクノロジーズ(株) 村上 彰一
東北大学 鈴木 弘郎   (株)島津製作所 東 和文
東北大学 金子 俊郎   (株)日本製鋼所 寅丸 雅光
佐世保工業高等専門学校 篠原 正典   近畿大学 牟田 浩司
佐世保工業高等専門学校 猪原 武士   広島県立総合技術研究所 小島 洋治
佐世保工業高等専門学校 柳生 義人   広島大学 島田 学
佐世保工業高等専門学校 大島 多美子   広島大学 久保 優
佐世保工業高等専門学校

川崎 仁晴

 

趣旨

 

プラズマCVDで「所望の薄膜」を形成するには……本書はそのプロセスへの近道を示す1冊でありたいという想いから、ご執筆様方の多大なるご理解ご協力のもとに発刊されました。
 プラズマCVDでは反応系が複雑であるがために、時には場当たり的に成膜条件・レシピを確立させることがあるかと存じます。しかし、もし少しでも狙いが定められるなら、少しでも条件が絞り込めるなら、プロセスの確立とそしてその先に待つ「プラズマCVDの恩恵を受けた部材/製品の開発」により近づくことができるのでは、という考えを基盤として本書を構成しました。

 本書1章は「なぜプラズマCVDを使うのか」という問いに始まり、プラズマCVDをはじめとした各成膜手法の利点と欠点を整理・比較しています。その目的は「なぜプラズマCVDを使うのか」という問いに強い説得力をもって答えられるように、その立ち位置を理解する必要があるからだと述べられています。2章ではプロセスプラズマを操る上で理解すべき物理的側面としてプラズマの電磁気学的な構造を、3章は物理的側面と同等に重要な化学反応や輸送過程といった化学工学的な側面を、そして4章には成膜メカニズムがかなり詳細に明らかにされた成膜例をもとに、最終的な膜構造に直結する表面反応の機構が解説されています。
つづく5章ではa-Si:H系膜を堆積する場合を例に成膜時に考慮すべき事柄を、最後に、6章では各専門家が得た成膜プロセス最適化への影響因子に関する貴重なご知見を詳述していただだきました。

 本書発刊にあたり、大阪市立大学 白藤立先生をはじめとしたご執筆様方に多大なるご理解ご協力を頂いたことへ、あらためて心から感謝の意を表します。
(書籍企画担当)
 
目次(抜粋)

 

編集中につき、一部で変更が生じることもございます

 

第1章 目的に応じた成膜方式の選定
 1. なぜプラズマCVDを使うのか
 2. ドライvs.ウェット
 3. PVDとCVD
 4. PVDとCVDに共通の描像
 5. PVDとCVDの違い
 6. スパッタ成膜
 7. プラズマCVD
  豆知識 

  1-1:真空蒸着とスパッタ成膜
  1-2:スパッタリング率のイオンエネルギー依存性
  1-3:スパッタ成膜の適用例
  1-4:ULSI製造工程における各種成膜法の利用比率
  1-5:ULSI製造工程におけるプラズマCVDの適用例
  1-6:なぜ集積回路のCu配線はメッキなのか


第2章 適切に制御するための「物理的側面」の理解
 1. 気体放電
 2. 直流放電プラズマ
 3. RF 容量結合型プラズマ(RF CCP)
 4. RF 誘導結合型プラズマ(RF ICP)
 5. スパッタ用プラズマ源
 豆知識

  2-1:そもそもプラズマとは
  2-2:プラズマの温度
  2-3:デバイ長
  2-4:シース
  2-5:両極性拡散
  2-6:弱電離プラズマ中の荷電粒子の消滅機構
  2-7:電荷中性プラズマの形成
  2-8:定常状態における電子の生成と消滅
  2-9:保護抵抗
  2-10:Debyeシースの電位差と厚み
  2-11:Child-Langmuirシースの電位差と厚み
  2-12:なぜRFか?
  2-13:周波数に関する法的要請
  2-14:ICPの難点とファラデーシールド 


第3章 適切に制御するための「化学的側面」の理解
 1. はじめに
 2. 制御パラメータと内部パラメータ
 3. 一次反応過程
 4. 二次反応過程
 5. 輸送過程
 6. 表面反応過程
  豆知識 

  3-1:滞在時間の計算時の注意
  3-2:滞在時間と電子衝突回数
  3-3:ガスの種類とプラズマ物性

第4章 最終的な膜構造に直結する表面反応の機構
 1. 膜構造とその欠陥
 2. 膜性能を左右する表面反応
 3. 基板温度設定の指針
 4. 異なる基板温度で成膜された膜の物性
 5. イオン関与によるトレンチ埋め込みと膜のストレス緩和
 6. 成膜前駆体の選択的解離と機能基の含有
  豆知識 

  4-1:プラズマCVD とa-Si:H

  4-2:成膜速度と基板温度
   ・物理吸着に支配されている場合
   ・化学吸着に支配されている場合
   ・プラズマCVD の場合(その1)
   ・プラズマCVD の場合(その2)
  4-3:平坦化技術(エッチバック)
  4-4:膜の応力(ストレス)と基板の反り
  4-5:成膜前駆体の付着確率の計測方法
  4-6:スパッタリング率のイオン入射角依存性
  4-7:ThorntonのStructure Zone Model


第5章 成膜条件の最適化において考慮すべき条件
 1. パウダーの発生制御
 2. 剥離対策
 3. 膜質の均一化
 4. 成膜速度
 5. 成膜条件がプラズマパラメータおよび膜物性に与える影響

第6章 成膜プロセス最適化への影響因子および成膜事例
 第1節 プラズマCVDによるグラフェンの成長とその場偏光解析モニタリング
 第2節 産業デバイスに向けたグラフェンナノリボンの大規模集積化合成法の開発
 第3節 ダイヤモンドの合成技術開発の現状と課題
 第4節 トライアンドエラーを脱却するためのアモルファス炭素の

    プラズマ化学気相堆積における表面反応の理解
 第5節 スケールアップの留意点:成膜装置の規模がDLC膜に与える影響
 第6節 有機シランを用いたSiN膜開発における更なる低温化(≦120℃)への取り組み
 第7節 電子デバイス用透明SiNxバリア膜の低温形成技術
 第8節 OLED用封止膜の低温多層化・柔軟性改善に寄与するCVD/ALD複合装置の開発
 第9節 超音速噴流を用いた高速・大面積均一な微結晶シリコン製膜プロセス
 第10節 超親水性コーティングのための酸化チタン薄膜形成技術
 第11節 プラズマCVD法を利用した樹脂製車窓の開発と成膜条件の検討
 第12節 高周波非平衡プラズマ中の微粒子の挙動のその場観察・計測と

      微粒子による汚染の制御 

 

■本書パンフレットをご覧になりたい方

 下部の【資料ダウンロードページへ】からダウンロードの上、ご覧ください。

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