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プラズマエッチングにおけるナノスケール表面ラフネス・リップル形成機構の解明と制御

Research Project

Project/Area Number 15J04793
Research Category

Grant-in-Aid for JSPS Fellows

Allocation TypeSingle-year Grants
Section国内
Research Field Plasma electronics
Research InstitutionKyoto University

Principal Investigator

中﨑 暢也  京都大学, 工学研究科, 特別研究員(DC2)

Project Period (FY) 2015-04-24 – 2017-03-31
Project Status Declined (Fiscal Year 2016)
Budget Amount *help
¥1,700,000 (Direct Cost: ¥1,700,000)
Fiscal Year 2016: ¥800,000 (Direct Cost: ¥800,000)
Fiscal Year 2015: ¥900,000 (Direct Cost: ¥900,000)
Keywordsプラズマエッチング / イオン斜入射 / リップル構造形成 / 分子動力学法 / フーリエ変換赤外吸収分光法
Outline of Annual Research Achievements

本研究は、半導体集積回路デバイスやMEMS製作に用いられる微細加工技術の一つであるプラズマエッチングに関連するものです。プラズマエッチングは、プラズマ中で生成され、シース領域で高エネルギーに加速されて基板表面に垂直に入射する正イオンと、電気的に中性で化学反応活性な中性ラジカルとによる物理・化学的作用によって材料表面を加工し、基板上に微細な構造(数nm~数μm)を作製する技術です。本研究では特に、プラズマと加工される基板表面との相互作用の結果としてエッチング中の基板に生じる表面ラフネス(基板表面の荒れ)に着目し、その発現メカニズムの基礎的理解と制御法の確立を目標としています。
今年度は、(1)イオン斜入射によるリップル構造形成、(2)分子動力学法を用いたエッチング表面反応の解析、(3)フーリエ変換赤外吸収分光法を用いたエッチング中の基板表面温度測定に関して、研究を進め、論文投稿や学会発表等を行いました。(1)では、シースコントロールプレートを用いたプラズマからのイオン斜入射を実現、シミュレーションで予測されていたリップル構造の形成を世界で初めて実験実証し、2件の国際学会発表および1件の国内招待講演を行い、DPS Young Researcher Awardの受賞者に内定しました。(2)では、塩素・臭素系プラズマによるSiエッチングの表面反応に関する論文をJournal of Applied Physics誌にて発表し、またSiClxイオンによるSiエッチングの表面反応に関する論文(Japanese Journal of Applied Physics誌、2014年4月)により、第37回(2015年度)応用物理学会論文奨励賞を受賞、第76回応用物理学会秋季学術講演会にて招待講演を行いました。(3)では、フーリエ変換赤外吸収分光法を用いたエッチング中の基板表面温度測定が可能であることを実験実証し、1件の国内学会発表を行いました。

Research Progress Status

翌年度、交付申請を辞退するため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

翌年度、交付申請を辞退するため、記入しない。

Report

(1 results)
  • 2015 Annual Research Report
  • Research Products

    (7 results)

All 2016 2015 Other

All Journal Article (1 results) (of which Peer Reviewed: 1 results,  Acknowledgement Compliant: 1 results) Presentation (5 results) (of which Int'l Joint Research: 2 results,  Invited: 2 results) Remarks (1 results)

  • [Journal Article] Molecular dynamics simulations of Si etching in Cl- and Br-based plasmas: Cl+ and Br+ ion incidence in the presence of Cl and Br neutrals2015

    • Author(s)
      N. Nakazaki, Y. Takao, K. Eriguchi, and K. Ono
    • Journal Title

      J. Appl. Phys.

      Volume: 118 Issue: 23

    • DOI

      10.1063/1.4937449

    • NAID

      120005694187

    • Related Report
      2015 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
  • [Presentation] フーリエ変換赤外吸収分光法を用いたプラズマエッチングにおける基板表面温度測定2016

    • Author(s)
      中崎暢也、福島大介、宮田浩貴、津田博隆、鷹尾祥典、江利口浩二、斧高一
    • Organizer
      第63回応用物理学会春季学術講演会
    • Place of Presentation
      東京工業大学大岡山キャンパス
    • Year and Date
      2016-03-19
    • Related Report
      2015 Annual Research Report
  • [Presentation] シースコントロールプレートを用いたプラズマエッチングにおけるイオン斜入射によるリップル形成2016

    • Author(s)
      中崎暢也、松本悠、園部蒼馬、鷹尾祥典、江利口浩二、斧高一
    • Organizer
      応用物理学会シリコンテクノロジー分科会第189回研究集会
    • Place of Presentation
      東京大学本郷キャンパス
    • Year and Date
      2016-02-19
    • Related Report
      2015 Annual Research Report
    • Invited
  • [Presentation] Experimental demonstration of oblique ion incidence with sheath control plates during plasma etching of silicon2015

    • Author(s)
      Nobuya Nakazaki, Haruka Matumoto, Soma Sonobe, Yoshinori Takao, Koji Eriguchi, and Kouichi Ono
    • Organizer
      37th International Symposium on Dry Process
    • Place of Presentation
      Awaji Yumebutai International Conference Center
    • Year and Date
      2015-11-05
    • Related Report
      2015 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Surface rippling by oblique ion incidence during plasma etching of silicon: Experimental demonstration using sheath control plates2015

    • Author(s)
      Nobuya Nakazaki, Haruka Matsumoto, Koji Eriguchi, and Kouichi Ono
    • Organizer
      68th Annual Gaseous Electronics Conference / 9th International Conference on Reactive Plasmas / 33rd Symposium on Plasma Processing
    • Place of Presentation
      Hawaii Convention Center
    • Year and Date
      2015-10-12
    • Related Report
      2015 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Molecular dynamics simulations of silicon chloride ion incidence during Si etching in Cl-based plasmas2015

    • Author(s)
      中崎暢也、鷹尾祥典、江利口浩二、斧高一
    • Organizer
      第76回応用物理学会秋季学術講演会
    • Place of Presentation
      名古屋国際会議場
    • Year and Date
      2015-09-13
    • Related Report
      2015 Annual Research Report
    • Invited
  • [Remarks] 京都大学工学研究航空宇宙工学専攻推進工学分野

    • URL

      http://www.propulsion.kuaero.kyoto-u.ac.jp/

    • Related Report
      2015 Annual Research Report

URL: 

Published: 2015-11-26   Modified: 2024-03-26  

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