CVD装置内の現象を解析するため、化学反応速度と熱流体の基礎から原子層堆積(ALD)装置の流れ解析について紹介!
成膜条件と得られた膜の関係から反応を推定した例、プラズマCVDの反応を観察し解析した例なども紹介し、CVDとALDのプロセスを最適化するための要点を整理!
こちらは2025/1/22実施WEBセミナーのアーカイブ(録画)配信です。期間中何度でも視聴できます。
1. 序論
1-1. MOSFETの構造と動作
1-2. 電子デバイス構造形成工程
1-3. CVD法とALD法の概要と特徴
1-4. 薄膜形成理由
1-5. 成膜装置
1-6. 成膜工程
1.7. 様々な成膜事例(GaN, Ga2O3, ダイヤモンド, ALD)
1-8. 微細化と成膜方法の使い分け
1-9. 成膜条件と要因
1-10. 成膜条件比較(熱CVDとプラズマCVD)
2. 化学反応の基礎
2-1. 反応速度、反応次数と速度定数
2-2. 反応速度式の作り方
2-3. 律速過程
3. 表面反応・気相反応
3-1. 表面反応と気相反応
3-2. 気相反応・物性などと膜質
3-3. 成膜機構と表面形態
4. その場観察方法
4-1. その場観察で得られる情報の例
4-2. ガス採取場所の注意
4-3. 四重極質量分析(QMS)法
4-4. 圧電性結晶振動子によるその場測定
4-5. 赤外吸収(FT-IR)法
5. 膜分析方法
5-1. 膜厚(成膜速度)測定
5-2. 反応・膜質に関わる測定方法
5-3. X線光電子分光(XPS)法
5-4. 赤外線分光(FT-IR)法
5-5. 二次イオン質量分析(SIMS)法
5-6. エネルギー分散型X線分光(SEM-EDX)法
5-7. 分析結果の解釈に困ったとき
6. 反応の場(装置:流れ、熱と反応)を考慮した解析
6-1. 流れを把握する必要性
6-2. CVD装置内のガス流れ観察例
6-3. 数値計算方法と計算例
6-4. 流れを知る方法
6-5. ガス密度(種・濃度)でも流れは変わる
6-6. ガス濃度、流れと温度分布(計算)
6-7. 圧電性結晶振動子によるその場測定
6-8. 成膜最低温度
6-9. 流れで膜質は変わる
6-10. 水平流れと基板回転:流れ・濃度・成長速度・膜厚・回転による平均化
6-11. 縦流れと基板回転:流れ・温度・濃度・基板直径・成膜速度
6-12. 基板回転の効果と活用
6-13. CVD反応器の形状と操作が成膜速度分布・膜質に及ぼす影響
6-14. 原子層堆積(ALD)装置内の流れと熱(低圧時と反応圧力時)
7. 膜とガスの分析に基づく反応解析とモデル化例
7-1. 質量分析による反応解析と速度モデル構築
7-2. 数値解析による反応速度モデル構築
7-3. 数値解析によるドーピング反応速度モデル構築
7-4. 反応設計と解析、成膜速度上限を超える工夫(並列ラングミュア過程)
7-5. 前駆体の選択による反応系の工夫
7-6. B成膜とSiB成膜:三塩化ホウ素+クロロシラン
7-7. SiBC成膜:ホウ素、炭素とケイ素の相互作用
7-8. 炭化ケイ素成膜機構の例
7-9. GaN成膜機構の例
7-10. 多元系プラズマCVD機構の解析
8. 副生成物から推定される反応例
8-1. 排ガス管内堆積物:Si微粉
8-2. 副生成物から推定される反応
8-3. 排ガス管内堆積物:クロロシランによるSiとSiC成膜
8-4. 排ガス管内堆積物:オクロロシランによる副生成物生成を減らす方法
8-5. 排ガス管内堆積物:クロロシランによる副生成物の分解除去
9.最適化の考え方
9-1. 最適化の考え方
9-2. CVD装置全体の反応と堆積物
9-3. アクター内の汚れなどからわかる情報
9-4. 不要堆積物に起因する障害
9-5. 副生成物から分かること
9-6. 最適化の前提
9-7. 基板周辺の不要堆積物除去(クリーニング)
9-8. 装置耐腐食性材料の条件
9-9. ガスの純度
9-10. 諸要因の効果と活用(濃度、圧力、温度、流量、律速過程、基板回転)
9-11. 解析・モデル化の進め方
9-12. 狭い空間で大面積成膜
10. まとめ