【公開日：2023.07.28】【最終更新日：2023.05.29】
課題データ / Project Data
課題番号 / Project Issue Number
22AT0280
利用課題名 / Title
ピュアオゾンを用いて形成した酸化アルミニウムの成膜レートと不純物濃度の評価
利用した実施機関 / Support Institute
産業技術総合研究所
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）-
キーワード / Keywords
ALD(Atomic Layer Deposition),Al2O3膜,ピュアオゾン,不純物残渣
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)
山本 悠人
所属名 / Affiliation
株式会社村田製作所
共同利用者氏名 / Names of Collaborators in Other Institutes Than Hub and Spoke Institutes
増成 晃生
ARIM実施機関支援担当者 / Names of Collaborators in The Hub and Spoke Institutes
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-099：サムコ原子層堆積装置_2[AD-100LP]
AT-063：分光エリプソメータ
報告書データ / Report
概要（目的・用途・実施内容）/ Abstract (Aim, Use Applications and Contents)
現在、開発中のデバイスにおいて、ALD(Atomic Layer Deposition)によるAl2O3膜の活用を検討している。しかしながら、本ALDプロセスはデバイスの都合上、低温成膜が必要なため、プリカーサー由来の不純物が膜中に残留しやすく、所望の膜品質が得られない課題がある。そこで、Al2O3膜形成時の酸化剤であるオゾンにピュアオゾンジェネレータを用いて精製した高濃度オゾンPO3 を使用し、低温（50℃）にて高品質なAl2O3膜の形成を試みた。
実験 / Experimental
下記装置を利用し表1に示すに示す条件を用いてSiウエハ上に酸化アルミニウムを形成した。成膜した酸化アルミニウムの膜厚、および不純物残渣をそれぞれ分光エリプソメーター、XPS装置で評価した。
・ALD装置(NPF099)
・ピュアオゾン供給装置（NPF105）
・分光エリプソメーター(NPF063)
・XPS装置（アルバック・ファイ社製Quantes）
結果と考察 / Results and Discussion
Al2O3の成膜レートはいずれも~0.16 [nm/cycle]であり、本水準では差が見られなかった。図1はAl2O3膜中のCの結合状態を示している。PO3を用いた水準1のみ285eV・290eV近傍にCO32-・C-C結合が存在することから、50℃における高濃度オゾンによる膜質改善効果は得られなかった。成膜温度が低いことによる未反応物質、もしくは高濃度オゾン特有の生成物であると推測している。今後は膜中不純物の温度依存性を評価し、どの温度域から従来の酸化剤（水、低濃度オゾン）より有利となるのか調査する。
図・表・数式 / Figures, Tables and Equations
表1 成膜水準
図1 Al2O3膜中のCの結合状態
その他・特記事項（参考文献・謝辞等） / Remarks(References and Acknowledgements)
謝辞
本評価にご協力いただきました産総研NPFの山崎様、明電ナノプロセス・イノベーション株式会社の亀田様に感謝申し上げます。
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