【公開日：2025.06.10】【最終更新日：2025.05.09】
課題データ / Project Data
課題番号 / Project Issue Number
24UT0056
利用課題名 / Title
薄膜材料の結晶構造、膜厚、ラフネス、密度の評価、および、薄膜材料上に形成した微細構造の形状評価
利用した実施機関 / Support Institute
東京大学 / Tokyo Univ.
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）-
【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
薄膜材料,X線回折/ X-ray diffraction,電子顕微鏡/ Electronic microscope,集束イオンビーム/ Focused ion beam
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)
醍醐 佳明
所属名 / Affiliation
東京エレクトロン株式会社
共同利用者氏名 / Names of Collaborators in Other Institutes Than Hub and Spoke Institutes
本田陽翔
ARIM実施機関支援担当者 / Names of Collaborators in The Hub and Spoke Institutes
府川和弘,飯盛桂子,福川昌宏,寺西亮佑
利用形態 / Support Type
（主 / Main）機器利用/Equipment Utilization（副 / Sub）,技術補助/Technical Assistance
利用した主な設備 / Equipment Used in This Project
UT-202：高輝度In-plane型X線回折装置
UT-103：高分解能走査型電子顕微鏡
UT-156：集束イオンビーム加工観察装置（FIB）
報告書データ / Report
概要（目的・用途・実施内容）/ Abstract (Aim, Use Applications and Contents)
成膜･加工技術の開発においては作製したサンプルの状態把握が極めて重要であり、その為のツールとして各種の分析装置が利用されている。
我々は、成膜･加工技術の開発にフィードバックをかけることを目的として、薄膜材料の結晶構造･膜厚･ラフネス･密度の評価や、薄膜材料上に形成された微細構造の形状評価を行っている。
実験 / Experimental
薄膜材料が形成された基板および薄膜材料上に微細構造が形成された基板を、SmartLab(9kW)、JSM-7000F、JIB-PS500iを用いて評価した。
SmartLab(9kW)は、薄膜材料が形成された基板に対する結晶構造解析と、膜厚･密度･ラフネスの評価に用いた。
JSM-7000Fは、薄膜材料が形成された基板および薄膜材料上に微細構造が形成された基板に対する厚み･形状評価に用いた。
JIB-PS500iは、微細構造が形成された基板に対する微細加工と、微細加工を行った後の形状評価に用いた。
結果と考察 / Results and Discussion
薄膜材料が形成された基板に対する結晶構造解析は、2θ/ωおよびωスキャンモードのOut of plane XRD測定と、2θχスキャンモードのIn-plane XRD測定により行っており、サンプル作製条件と薄膜材料の結晶性との関係性を得ることができた。
薄膜材料が形成された基板に対する膜厚･密度･ラフネスの評価は、2θ/ωスキャンモードのXRR測定と、その測定結果に対してXRRシミュレーションにより行っており、薄膜材料の詳細なサンプル構造を推定することができた。
薄膜材料が形成された基板および薄膜材料上に微細構造が形成された基板に対する厚み･形状評価は、断面･鳥瞰･平面でのSEM観察により行っており、薄膜材料および薄膜材料上の微細構造の詳細なサンプル構造を確認することができた。
薄膜材料上に微細構造が形成された基板に対する微細加工はFIBにより、微細加工を行った後の形状評価はSEM/STEMにより行っているが、FIBの加工条件が最適化されていないため、有用な知見を得るまでには至っていない。
上述したXRDによる結晶構造解析、XRRによる膜厚･密度･ラフネスの評価、SEMによる厚み･形状評価は、評価条件も十分に確立されており、開発へのフィードバックが可能な有用な知見が得られている。
今後も継続してこれらの分析装置を利用して、評価を行っていく予定である。
一方、FIB/SEM/STEMによる微細加工･形状評価は、加工条件の最適化が当面の課題である。
図・表・数式 / Figures, Tables and Equations
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