ALDの基礎と原料の開発・選択

ALD (Atomic Layer Deposition) 技術の基礎とALDの原料として用いられる有機金属化合物の一般的特徴、ALD用原料としての揮発可能な原料の開発指針、多種原料の特徴とどれがALDに適しているかを解説する。また、原料の揮発・輸送手段の例とそれぞれの問題点をあげ、その対策法を具体的に紹介する。さらに現在、注目を集めている遷移金属薄膜のALD原料・成膜、ならびに近年盛んになった低温ALDについても触れる。最後に今後の発展が期待されるALE (Atomic Layer Eching) について、ALDの逆工程の応用についても提案する。

1. はじめに
   1. 気相成長原料の過去・現在
   2. 気相成長技術の採用
2. ALDの基礎
   1. 化学吸着とALDサイクル
      1. TMAとH2O
      2. H2Oと反応しない原料
      3. ALDサイクルの初期層
   2. 非化学吸着のよるALDサイクル
      1. 物理吸着とALDサイクル
      2. 問題点
3. 原料の基礎
   1. 有機金属原料
      1. 有機金属とは
      2. 有機金属の合成法
      3. 有機金属の実用
4. 原料の分子設計
   1. 揮発性
      1. 有機金属結合型
      2. 共有結合性有機金属
      3. イオン結合性有機金属
      4. 蒸気圧向上法
      5. 蒸気圧測定法
   2. 低融点
      1. 共有結合とイオン結合
      2. 低融点化
   3. 分子軌道計算
      1. 分子間力
      2. 成長シミュレーション
5. 原料の安全性
   1. 消防法危険物
      1. 引火性
      2. 発火性
      3. 水との反応性
      4. 爆発性
   2. 毒性
      1. 急性毒性・慢性毒性
      2. 特に注意すべき原料
6. 原料の製造
   1. 量産性
   2. コスト
7. 原料の分解
   1. 熱分解
      1. 自己分解
      2. 雰囲気ガス
   2. 分解温度の調整
      1. 低温化
      2. 高温化
   3. 保存安定性
      1. 保存容器
      2. 保存状態
      3. 安定剤
8. 原料の揮発・輸送
   1. 蒸気圧直接供給
      1. ガス原料
      2. 微差圧駆動MFC
   2. キャリアガスバブリング
      1. 液体原料
      2. 溶液原料 – タイプA, タイプB
      3. 蒸気圧と揮発性
   3. ダイレクトリキッドインジェクション
      1. 液体原料
      2. 溶液原料
   4. 原料の同時供給
      1. Pre – reaction
      2. Adduct形成
9. 原料各論
   1. 原料の種類と性質
      1. タイプA
      2. タイプB
   2. 族別原料の性質
      1. 1,2族
      2. 17族
10. 新しいALD状況
    1. メタル膜ALD
       1. ラジカル種を用いたALD
       2. 新原料を用いたALD
       3. 第3成膜種利用
    2. アトミックレイヤーエッチング (ALE)
       1. 代表例
       2. ALEのチャレンジ
    3. 低温ALD
       1. TMAによるAl2O3
       2. 他の多量体原料
       3. 各種原料の室温反応性比較
11. まとめ