【公開日：2025.06.10】【最終更新日：2025.05.13】
課題データ / Project Data
課題番号 / Project Issue Number
24AT0175
利用課題名 / Title
High-k 材料の評価
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）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）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
High-k,エリプソメトリ/ Ellipsometry,ALD,エレクトロデバイス/ Electronic device
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)
徐 永華
所属名 / Affiliation
(株）トリケミカル研究所
共同利用者氏名 / Names of Collaborators in Other Institutes Than Hub and Spoke Institutes
今瀬 章公,森 征志
ARIM実施機関支援担当者 / Names of Collaborators in The Hub and Spoke Institutes
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-031：原子層堆積装置_1[FlexAL]
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)
新規Zr原料の評価の一環として、既存のZr原料 cyclopentadienyltris(dimethylamino)zirconium (CpZr(NMe2)3)を使い、ベンチマークとする成膜特性のデーターの取得を試みた。実験した結果、約8s間のCpZr(NMe2)3原料導入で原料供給が飽和状態に達し、350℃までALD成膜ができることが分かった。成膜速度GPCが約1.16Å/cycleであった。また、作製した膜の均一性がよく、350℃で作製した薄膜の膜厚標準偏差が膜厚の約1.9％であった。
実験 / Experimental
NPFに設置されているALD成膜装置AT-031を利用して、CpZr(NMe2)3をZr源とし、またピュアオゾンを酸化剤とし、4インチのSiウェハーの上にZrO2成膜を行う。Zr源の導入時間が0.5s～8s、オゾンの導入時間が5sである。各試料の膜厚はNPFの装置――分光エリプソメータAT-063 を用いて測定した。均一性は4インチ基板のエッジから1㎝処の上、下、左 右の四か所と中心点という五か所の膜厚標準偏差により評価した。
結果と考察 / Results and Discussion
図1は100サイクルで作製した膜の厚さとCpZr(NMe2)3原料の導入時間との関係を示している。約8sの原料導入で膜厚が一定となり、原料供給が飽和状態に達した考えられる。GPC (growth per cycle) が約1.16Å/cycleであった。また、図2は350℃で作製した試料の面内均一性の結果を示す。試料の4インチ基板の五か所の膜厚標準偏差が約0.2nmであり、膜厚の約1.9％であった。今後、これらのデーターを使い、新規Zr原料の成膜特性評価を進めたいと考えている。
図・表・数式 / Figures, Tables and Equations
図1 350℃成膜での原料導入時間と試料膜厚(100 cycles)との関係
図2 350℃で作製した試料の面内五か所の膜厚標準偏差と原料導入時間との関係 (8s原料導入試料の膜厚が11.56nmであった。)
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