ALD (原子層堆積法) の基礎と応用 (1日コース)

Atomic Layer Deposition (ALD、原子層堆積法) による薄膜合成は、ナノメートルレベルでの膜厚制御性、膜厚均一性などから、ULSIゲート酸化膜形成、メモリキャパシタ形成などに応用展開されている技術です。しかし、そのプロセスは、原料の供給、パージ、反応性ガスの供給、パージなどからなり、各段階での条件設定は、これまでの類似手法であるChemical Vapor Deposition (CVD、気相薄膜形成法) と比較して、かなり複雑であり、速度論の基礎的知識なしには容易に最適化を達成できません。 　このため、本講座では、第1部で各種の薄膜作成の基礎を概説、第2部でALDの基礎知識として、CVDの速度論から説明を行い、CVD/ALDプロセスの開発・解析能力を養うことを目標とします。また、第3部ではALDプロセスの理想と実際について、原理およびメカニズムから詳しく解説を行い、新たにALDプロセス開発・製品応用に関わる方の一助となるよう配慮した講義を行います。

1. 第1部 薄膜作成の基礎
   1. 薄膜作製プロセス概論
      1. 薄膜の種類と用途:ULSI,MEMS,太陽電池,LED/LD
      2. ウェットプロセスとドライプロセス,PVDとCVD
      3. CVDプロセスの特徴
      4. 半導体デバイス,高集積化・微細化とALD技術
   2. 真空の基礎知識と薄膜形成の基礎
      1. 真空蒸着
      2. 真空度・真空の質,平均自由行程
      3. 各種PVD技術
   3. CVD/ALDプロセス概論
      1. CVDプロセスの原理と特徴,応用例
      2. ALDプロセスの原理と歴史的展開
      3. ALDプロセスの特徴と応用・発展
      4. ALEtプロセスの原理と特徴
2. 第2部 ALD/CVD反応機構と速度論
   1. ALDの基礎としてのCVDプロセス入門
      1. CVDプロセスの素課程
      2. CVDプロセスの速度論
         1. 製膜速度の温度依存性,表面反応律速と拡散律速
         2. 製膜速度の濃度依存性,1次反応とラングミュア・ヒンシェルウッド型反応
      3. CVDプロセスの均一性
   2. 表面・気相の反応機構解析入門
      1. 素反応機構と総括反応機構
      2. 気相反応の第一原理計算と精度
      3. 表面反応機構の量子化学的検討と実験的解析
3. 第3部 ALDプロセスの基礎と展開
   1. ALDプロセスの基礎
      1. ALDプロセスの基礎理論と製膜特性
      2. ALDプロセスの理想と現実
   2. ALDプロセスの展開と応用
      1. ALDプロセスの応用用途
      2. ALDプロセスの解析手法と最適化
      3. HW-ALDによる高品質Ni薄膜の合成
      4. ALD-Co (W) /CVD-Cu (Mn) による高信頼性ULSI配線形成
   3. まとめ
• 質疑応答