【公開日：2023.07.28】【最終更新日：2023.05.30】
課題データ / Project Data
課題番号 / Project Issue Number
22AT0086
利用課題名 / Title
Si基板のXPS分析
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）計測・分析/Advanced Characterization
【重要技術領域 / Important Technology Area】（主 / Main）その他/Others（副 / Sub）-
キーワード / Keywords
Si基板表面, XPS測定, プラズマプロセス, 表面汚染成分, 表面コンタミ, 有機分子
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)
西田 章浩
所属名 / Affiliation
株式会社ADEKA
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
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-102：原子層堆積装置_3〔FlexAL〕
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)
Si基板の熱や各種ガスなどの影響を調べることを目的として、Si基板表面のXPS測定を実施した。
実験 / Experimental
利用機器
【NPF103】原子層堆積装置_3付帯XPS装置（アルバック・ファイ）
【NPF102】原子層堆積装置_3〔FlexAL〕
実験方法
Si基板の前処理は原子層堆積装置_3〔FlexAL〕で実施した。ALDチャンバー内での処理方法は、Ar,
O2, NH3, H2, N2+H2条件において、加熱及びプラズマを用いて行った。基板加熱温度は200℃とした。処理前後の表面状態の分析を原子層堆積装置_3付帯XPS装置で行った。本実験では、ALDチャンバーとXPS測定間のサンプル移動は真空状態を維持し、大気非暴露で実施した。
結果と考察 / Results and Discussion
基板表面における表面汚染成分C 1sピークは284.8eV付近に観察されることが知られている。処理前サンプルは、最もピーク強度が大きく表面に有機分子等が吸着していることが考えられる。この表面コンタミは、Ar 200℃条件において若干の減少が確認されている。これは熱と真空環境であったため揮発成分が除去されたためと推測されるが、依然としてピークは残っている。表面コンタミを減少されるために加熱条件でO2, NH3, H2を導入したが、Ar雰囲気と大きな違いは確認されなかった。一方でプラズマプロセスではサーマルプロセスよりもピークが大きく減少することが確認された。特にO2プラズマ条件では表面の有機物は分解され、ピークはほとんど消失した。よって、ALDチャンバー内でSi基板上の有機物を減少させるためには、プラズマ処理が有効であると言える。
図・表・数式 / Figures, Tables and Equations
図 Si基板表面のXPS測定結果
その他・特記事項（参考文献・謝辞等） / Remarks(References and Acknowledgements)
図中のPEはプラズマプロセスを意味する。
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