【公開日：2024.07.25】【最終更新日：2024.03.28】
課題データ / Project Data
課題番号 / Project Issue Number
23NM0170
利用課題名 / Title
SiO2膜の膜質評価
利用した実施機関 / Support Institute
物質・材料研究機構 / NIMS
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
高品質プロセス材料/技術/ High quality process materials/technique,ALD,CVD,先端半導体（超高集積回路）/ Ascanced 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)
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
小林明子
ARIM実施機関支援担当者 / Names of Collaborators in The Hub and Spoke Institutes
吉田 美沙 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
NM-633：SiO2プラズマCVD装置 [PD-220NL]
NM-624：顕微分光膜厚計 [F54-XY-200-UV]
報告書データ / Report
概要（目的・用途・実施内容）/ Abstract (Aim, Use Applications and Contents)
半導体に使用されるSiO2の膜質の評価の一環として、PECVD法 原料TEOSによるSiO2膜の膜質について調査した。
使用した装置では、プラズマとして高周波HF13.56MHzと、低周波LF400kHzの 2周波のプラズマが印加できる。
特にこの低周波プラズマパワーの依存性について、屈折率、ストレス、FTIRによる波形等を評価した。LFのパワーが増加するほど、ストレスは圧縮方向となり、RIは大きく、FTIRについては、OHのピークが減少し、膜質としては、よい方向に変化した。
実験 / Experimental
サムコのPECVD装置（NM-633 SiO2プラズマCVD装置 [PD-220NL]）を用いて、原料TEOSにて、SiO2を成膜した。標準条件 温度350℃ 圧力 110Pa、TEOS流量 20sccm HF 50W LF 0~250Wとした。膜厚は500nm～1um成膜した。エリプソメトリーにて、膜厚と屈折率を測定し、ウェハ反り測定器にてストレスと、FTIRにてスペクトルを測定した。
結果と考察 / Results and Discussion
LFパワーとストレスの関係をFig. 1に示す。LFなしでは、ストレスは引っ張り方向に働き、膜厚1umでは膜にクラックが発生し割れた。LF50W以上では1umでは割れず、ストレスは圧縮方向に変化した。屈折率をFig. ２に示す。LFを大きくすると屈折率も大きい方向へ変化した。Fig.3のFTIRのスペクトルでは、3000～3700/cmのOHのピークが、LF増加とともに、減少している。LFを加えることにより、イオン衝撃により膜質が改善していると考える。
図・表・数式 / Figures, Tables and Equations
Fig. 1 Stress vs. LF power
Fig.2 RI vs. LF power
Fig.3 FTIR spectrums of PECVD-SiO2 film with 3 LF power
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