【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