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！

CVD・ALD装置の反応プロセス解析事例と展開

【提携セミナー】

主催：株式会社R&D支援センター

◆セミナー趣旨

化学気相堆積（CVD）法と原子層堆積（ALD）法は、様々な薄膜を形成する際に広く用いられています。これらには、流れ、熱、反応物質の輸送に気相・表面の化学反応が複雑に絡むため、難しく見える方法です。

そこでCVD装置内の現象を解析するために、化学反応速度と熱流体の基礎をはじめに紹介します。原子層堆積（ALD）装置の流れ解析についても紹介します。

次に、実験的に化学反応の様子を観察・測定した例、成膜条件と得られた膜の関係から反応を推定した例、表面反応速度の理論上限を超える工夫をした例、プラズマCVDの反応を観察し解析した例、副生成物から見える情報、などを紹介します。最後に、CVDとALDのプロセスを最適化するための要点を整理します。

◆習得できる知識

１．CVD法・ALD法による薄膜形成機構を理解できる。
２．CVD法・ALD法に関わる基本現象が分かる。
３．熱流体と反応場の捉え方を理解し、それを変えて行く手法が分かる。
４．気相化学種から反応を推定する方法が分かる。
５．膜質の情報から反応プロセスを推定する方法が分かる。
６．成膜速度とドープ濃度を上げるために化学反応を組み替える方法が分かる。
７．成膜結果と要因の関係を関数化する簡単な手法と応用例が分かる。
８．副生成物の挙動と影響が分かる。
９．プロセスを最適化するための考え方が分かる。

◆受講対象

• CVDとALDに初めて取り組む技術者
• 薄膜形成の反応プロセスと装置を理解し、改善したい技術者
• 新たな薄膜形成手法とプロセスを開発したい技術者
• CVDとALDの装置を設計・開発したい技術者
• 化学反応を自由に捉えたい研究者・技術者

◆必要な前提知識

薄膜形成の基礎から説明しますので、予備知識は不要です。

◆キーワード

CVD,ALD,薄膜,化学反応,分析,ガス,セミナー,講演,研修

担当講師

反応装置工学ラボラトリ 代表 博士（工学）
羽深 等 氏

【ご専門】
化学工学（反応工学）、半導体結晶ウエハ生産プロセス技術

【ご経歴等】
横浜国立大学名誉教授、化学工学会シニア会員、化学工学会エレクトロニクス部会長、応用物理学会会員、日本結晶成長学会会員、米国化学会会員、米国電気化学会名誉会員、エレクトロニクス実装学会会員、空気清浄協会会員、よこはま高度実装技術コンソーシアム理事長

セミナープログラム（予定）

１． 序論
1-1. CVD法とALD法の概要と特徴
1-2. 薄膜形成理由
1-3. 成膜装置・成膜条件・要因

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. 主反応過程と膜質

４． その場観察方法
4-1. その場観察で得られる情報
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. X線光電子分光（XPS）法
5-3. 二次イオン質量分析（SIMS）法
5-4. エネルギー分散型X線分光（SEM-EDX）法
5-5. 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と数値計算
6-3. 流れを知る方法
6-4. ガス密度（種・濃度）でも流れは変わる
6-5. ガス濃度、流れと温度分布（計算）
6-6. 圧電性結晶振動子によるその場測定：成膜最低温度
6-7. 流れで膜質は変わる
6-8. 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
6-9. 縦流れと基板回転：流れ・温度・濃度・基板直径・成膜速度
6-10. 基板回転の効果と活用
6-11. 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
6-12. 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とドーピング反応速度モデル構築
7-3. 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)
7-4. 三塩化ホウ素＋クロロシラン
7-5. ホウ素、炭素とケイ素の相互作用
7-6. 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：クロロシランによる副生成物の分解除去
8-5. リアクター内の汚れなどからわかる情報
8-6. 不要堆積物に起因する障害
8-7. 副生成物から分かること

９． 最適化の考え方
9-1. 諸要因の効果と活用
9-2. 最適化

10． まとめ

【質疑応答】

公開セミナーの次回開催予定

開催日

【LIVE配信】2024/1/29（月）10:30～16:30
【アーカイブ配信】1/30～2/6

開催場所

【WEB限定セミナー】※会社やご自宅でご受講下さい。

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非会員： 55,000円 （本体価格：50,000円）
会員： 49,500円 （本体価格：45,000円）

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