【公開日：2024.07.25】【最終更新日：2024.02.27】
課題データ / Project Data
課題番号 / Project Issue Number
23AT0197
利用課題名 / Title
ALD法によるSiO2膜またはSiN膜の評価
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）計測・分析/Advanced Characterization（副 / Sub）加工・デバイスプロセス/Nanofabrication
【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
WER, SiO2, Stress ,エレクトロデバイス/ Electronic device,ALD,PVD,赤外・可視・紫外分光/ Infrared/visible/ultraviolet spectroscopy
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)
小林 明子
所属名 / Affiliation
メルクエレクトロニクス株式会社
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
赤松 雅洋 様,山崎 将嗣 様
利用形態 / Support Type
（主 / Main）機器利用/Equipment Utilization（副 / Sub）-
利用した主な設備 / Equipment Used in This Project
AT-081：プラズマCVD薄膜堆積装置（SiN）
AT-063：分光エリプソメータ
AT-099：サムコ原子層堆積装置_2[AD-100LP]
報告書データ / Report
概要（目的・用途・実施内容）/ Abstract (Aim, Use Applications and Contents)
半導体 DRAM 3DNANDの絶縁膜用途に、SiO2の膜質を比較している。昨年2022年度、産総研ナノプロセッシング施設に設置のPEALD装置でのSiO2の膜質を評価した。今年度は、PECVD装置にて、SiO2を成膜し、そのプロセスおよび、膜質を比較した。
実験 / Experimental
原料にBDEASを用い、O2プラズマにてPEALDによるSiO2膜を成膜した。原料にTEOSを用いて、O2をリアクタントに、PECVDによるSiO2膜を成膜した。これらの膜質について、DHFによるWER(Wet Etch Rate)を比較し、FTIR、ストレス等も評価した。
結果と考察 / Results and Discussion
ALD-SiO2膜は、40nm膜厚のものを、PECVD-SiO2膜は1000nm膜厚のサンプルについて評価した。Table 1に成膜条件および膜質について示す。RWER（WER 熱酸化膜を1とした場合の比）は、ALD膜が9に対して、CVD膜は19と、エッチングされやすい膜であることがわかった。ALD膜については2022年度に評価し、RWERを5程度に改善することができた（高温化/高プラズマパワー化等）。Fig. 1に示すCVD膜のFTIRは、OHのピークが大きくでており、OH、水の含有が多い。さらに、ストレスを測定したところ、Fig. 2に示すように測定時期によって変化した。このCVD膜は、吸湿性があり、経時変化している。今後、CVD膜に、低周波等のバイアスを印加することでイオン衝撃により、膜質が改善する評価を検討する。
図・表・数式 / Figures, Tables and Equations
Table1 成膜条件と膜質
Fig.1 PECVD-SiO2膜のFTIR
Fig.2 PECVD-SiO2膜のストレス変化
その他・特記事項（参考文献・謝辞等） / Remarks(References and Acknowledgements)
今回の実験にあたり、CVD膜の成膜に関しては産総研 赤松様、ALD膜に関しては山崎様、全般にわたり 有本様に多大なご意見、アドバイスをいただきました。感謝いたします。
参考文献 1) Y.Kusuda, and et. Al., proceeding of ISPC25, POS-8-211(2023).
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