東京大学 大学院工学系研究科 マテリアル工学専攻 教授　霜垣 幸浩　氏
【専門】 反応工学・材料工学
【主な研究内容】
・CVD/ALD法によるULSI高信頼性多層配線形成プロセスの開発
・ALD法によるULSIデバイス用電極形成プロセスの開発
・SCFD法によるメモリキャパシタ形成プロセスの開発
・MOVPE法によるLED製造プロセスの開発
・化学反応設計に基づく耐熱構造材料形成CVDプロセスの開発
【活動】
・1984年から現在に至るまで，CVD/ALD法による薄膜合成の研究開発に従事
・2007年より，化学工学会反応工学部会CVD反応分科会代表として，CVD関連技術の普及・発展に寄与
・2014年開催ALD国際学会実行委員長
【講師WebSite】
http://www.dpe.mm.t.u-tokyo.ac.jp （研究室）
http://www2.scej.org/cre/cvd/index.html （CVD反応分科会）

　最先端半導体集積回路の作製に必須となっているALD（Atomic Layer Deposition、原子層堆積法）は、数ナノメートル程度の極薄膜作製手法として膜厚の制御性や再現性に優れ、３次元立体構造への均一製膜なども可能であるという特徴を持っています。そのため、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CVD（Chemical Vapor Deposition、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。近年、AIによるプロセス最適化なども試みられていますが、AIによる最適化の原理を理解できなければ、さらなる発展も見込めません。
　このため、本講座では、まず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、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。

＜得られる知識・技術＞
ALDプロセスの基本的な特徴と応用範囲の基本的なことを習得できるよう配慮して講義を行います。また、それによってALDプロセスを最適化するための基本的な指針が習得できます。各種のALDプロセスの応用事例について学ぶとともに、その周辺技術としてQCM（Quartz Crystal Microbalance）によるその場観察などの手法についても知識を習得できます。最先端半導体作製へのALD応用など最新技術動向も紹介します。

＜プログラム＞
１．薄膜作製プロセス概論
　1.1 薄膜の種類と用途
　1.2 薄膜ドライプロセスとウェットプロセス
　1.3 PVD（Physical Vapor Deposition）とCVD（Chemical Vapor Deposition）
　1.4 半導体集積回路（ULSI）のALDプロセス採用

２．ALDプロセスの概要と特徴
　2.1 ALDプロセスの概要と理想的プロセス特性
　2.2 ALDプロセスの歴史的発展
　2.3 ALDプロセスの応用事例
　2.4 ALD装置
　2.5 CVDとALD

３．CVDプロセスの速度論
　3.1 製膜速度の濃度依存性
　3.2 製膜速度の温度依存性
　3.3 気相反応の影響

４．ALDプロセスの速度論
　4.1 ALDプロセスの素過程
　4.2 ALDプロセスの理想的特性
　4.3 化学吸着と物理吸着
　4.4 ALD Window
　4.5 ALDプロセスの量子科学計算

５．QCMを利用したALDその場観察
　5.1 QCM（Quartz Crystal Microbalance）の基礎
　5.2 QCMその場観察の実際

６．ALDプロセス最適化
　6.1 GPC高速化の基本
　6.2 プロセスシーケンスの最適化

７．初期核発生・成長とAS-ALD（Area Selective ALD）

８．ALE（Atomic Layer Etching）とALD複合プロセス

９．ALDプロセス周辺技術
　9.1 原料開発と評価
　9.2 原料供給方法

　　□質疑応答□