利用報告書 / User's Reports

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【公開日:2025.06.10】【最終更新日:2025.04.15】

課題データ / Project Data

課題番号 / Project Issue Number

24AT0232

利用課題名 / Title

原子層堆積技術における原料プリカーサの分解過程の観察

利用した実施機関 / Support Institute

産業技術総合研究所 / AIST

機関外・機関内の利用 / External or Internal Use

外部利用/External Use

技術領域 / Technology Area

【横断技術領域 / Cross-Technology Area】(主 / Main)加工・デバイスプロセス/Nanofabrication(副 / Sub)-

【重要技術領域 / Important Technology Area】(主 / Main)高度なデバイス機能の発現を可能とするマテリアル/Materials allowing high-level device functions to be performed(副 / Sub)量子・電子制御により革新的な機能を発現するマテリアル/Materials using quantum and electronic control to perform innovative functions

キーワード / Keywords

原子薄膜/ Atomic thin film,ALD,先端半導体(超高集積回路)/ Advanced Semiconductor (Very Large Scale Integration)


利用者と利用形態 / User and Support Type

利用者名(課題申請者)/ User Name (Project Applicant)

遠藤 和彦

所属名 / Affiliation

東北大学 流体科学研究所 

共同利用者氏名 / Names of Collaborators in Other Institutes Than Hub and Spoke Institutes
ARIM実施機関支援担当者 / Names of Collaborators in The Hub and Spoke Institutes

有本宏,山崎 将嗣

利用形態 / Support Type

(主 / Main)技術代行/Technology Substitution(副 / Sub)-


利用した主な設備 / Equipment Used in This Project

AT-103:原子層堆積装置_3付帯XPS装置(アルバック・ファイ)


報告書データ / Report

概要(目的・用途・実施内容)/ Abstract (Aim, Use Applications and Contents)

近年、超⾼アスペクト⽐のデバイスにコンフォーマルに数 nm レベルの薄膜を⾼品質に堆積する必要があり、原⼦層堆積法(Atomic Layer Deposition; 以後 ALD)による薄膜堆積が主流となっている。しかしながら、ALD の成膜原料としては、主に有機⾦属化合物が使われるため、残留する炭素の影響を排除することができず、どのような原料を⽤いて、どのような ALDプロセスを⾏えば、炭素含有量が減少し、膜質が向上するかは、系統的に議論されていない。
そこで本提案では、代表的な成膜⽤材料としてシリコンに着⽬し、ALD の成膜原料として、異なるリガンドを⽤いた有機⾦属化合物を選択して SiO2 および 膜を成膜し、有機化合物のリガンドの差異による、膜質の差を詳細に分析する。

実験 / Experimental

リガンドの異なる2種類の有機金属シリコン原料(原料1および原料2)を用いて、原子層堆積(ALD)実験を行った。得られたSiO2膜を、当該ALD装置に付随し、大気の暴露なくIn-situで測定可能な光電子分光装置で、膜の組成を分析した。また、炭素残留に関しては、二次イオン質量分析(SIMS)を行い検出した。

結果と考察 / Results and Discussion

膜中カーボン量に相当する、炭素イオンの検出カウント測定結果を図1に示す。原料1,および原料2の、リガンドが異なる2種類の有機金属シリコンを用いると、膜中の残留炭素量が大きく異なることが分かった。今後は、リガンドの分子量(炭素含有量)が更に異なる原料を用いて比較実験を行う予定である。

図・表・数式 / Figures, Tables and Equations


図1二次イオン質量分析による膜中残留炭素カウント


その他・特記事項(参考文献・謝辞等) / Remarks(References and Acknowledgements)


成果発表・成果利用 / Publication and Patents

論文・プロシーディング(DOIのあるもの) / DOI (Publication and Proceedings)
口頭発表、ポスター発表および、その他の論文 / Oral Presentations etc.
特許 / Patents

特許出願件数 / Number of Patent Applications:0件
特許登録件数 / Number of Registered Patents:0件

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