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CVD・ALD材料

cvd

CVD・ALD材料とは

CVD材料とは蒸気圧を有する原材料をガス化させ、様々な条件下における気相中の化学変化を利用し、希望する物質を成膜するための材料です。

層間絶縁膜形成用材料

シリコン半導体用液体CVD材料のうち、現在使用されている金属有機化合物はTEOS、TMB、TEB、TMP、TMOP、TEOPが一般的です。

弊社は半導体デバイス用に現在最も大量に用いられているCVD材料であるTEOSのパイオニアであり、TEOSとともに用いられることが多いTEOP、TEBなどをはじめ、様々な種類のCVD材料を製造しています。

層間絶縁膜形成用材料

CVD材料はシリンダーでの供給が一般的です。
使用量や装置仕様に合わせた設計・製作も可能です。

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略称 化学式
TMB B(OCH3)3
TMP P(OCH3)3
TEB B(OC2H5)3
TEOS Si(OC2H5)4
TMOP® PO(OCH3)3
TEOP® PO(OC2H5)3
ガラス製アンプル

ガラス製アンプルは、アルコキシド、ハロゲン化物の少量供給容器として最もよく利用されています。

Vapor Pressure vs Temperature

ALD用材料

ALD法とは窒化膜や酸化膜を原子層で基板上に形成し、10nm程度の薄膜を制御よく作るのに用いられます。
材料としては、酸化剤と反応性が高く、金属アルコキシドのように、自己熱分解で酸化膜ができないものが適しています。

ゲート絶縁膜やバリヤ膜には窒化膜が有効であることから金属アミド、イミド、金属塩化物が用いられます。

金属アミドはM-NR1R2、金属イミドはM=NR、金属塩化物はMClxで表される化合物です。
TEMAZ、TDMAH、TBTEMT、ZrCl4、HfCl4、WCl6、AlCl3が一般的に使用されます。

ALD用途金属アミド、イミド、金属塩化物

主なALD用アミド化合物の物性

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略称 化学式
3DMAS SiH[N(CH3)2]3
TDMAH Hf[N(CH3)2]4
TEMAZ Zr[N(C2H5)CH3]4
Taimata® Ta(N-t-C5H11)[N(CH3)2]3
TBTEMT Ta(N-t-C4H9)[N(C2H5)CH3]3
主なALD用アミド化合物の物性

主なALD用ハロゲン化物の物性

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化学式
AlCl3
MoCl5
WCl6
HfCl4
ZrCl4
主なALD用ハロゲン化物の物性

高・強誘電体 電極形成用 CVD材料

不揮発性メモリなどに使用される強誘電体用のMOCVD材料をご紹介します。
Pb(Zr,Ti)O3(PZT)用にはdpmのようなβ-ジケトネートや、高誘電体膜のTa2O5用にはTa(OC2H5)5が一般的に用いられます。

高・強誘電体 電極形成用 CVD材料
高・強誘電体 電極形成用 CVD材料
高・強誘電体 電極形成用 CVD材料
高・強誘電体 電極形成用 CVD材料

高・強誘電体 電極形成用材料 物性表

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  式量 融点 蒸気圧 比重 備考
Ta(OC2H5)5
PET CAS 6074-84-6
406.25 21℃ log10P=12.645-4505/
(t+273.15) (P:Pa、t:℃)
1.56 大気中の水分と反応し、
加水分解する。
Hf(O-t-C4H9)4
HTB CAS 2172-02-3
407.94 8℃ log10P=11.265-3052/
(t+273.15) (P:Pa、t:℃)
1.17 大気中の水分と反応し、
加水分解する。
Al(O-sec-C4H9)3
CAS 2269-22-9
246.32 -60℃ log10P=13.325-4698/
(t+273.15) (P:Pa、t:℃)
0.937 大気中の水分と反応し、
加水分解する。
Ru(C5H4C2H5)2
CAS 32992-96-4
287.36 6℃ log10P=11.875-3708/
(t+273.15) (P:Pa、t:℃)
1.56 大気中で比較的安定。
Pb(C11H19O2)2
CAS 21319-43-7
573.73 130℃ 昇華
log10P=20.545-7800/
(t+273.15) (P:Pa、t:℃)
蒸発
log10P=12.065-4480/
(t+273.15) (P:Pa、t:℃)
1.52 大気中で比較的安定。
Zr(O-i-C3H7)(C11H19O2)3
CAS 343311-16-0
700.11 >210℃ log10P=19.735-7924/
(t+273.15)(P:Pa、t:℃)
1.0 大気中の酸素、水分と
反応して分解する。
Ti(O-i-C3H7)2
(C11H19O2)2
CAS 144665-26-9
532.58 160℃ log10P=14.855-5435/
(t+273.15)(P:Pa、t:℃)
1.0 大気中の酸素、水分と
反応して分解する。