| Budget Amount *help |
¥42,120,000 (Direct Cost: ¥32,400,000、Indirect Cost: ¥9,720,000)
Fiscal Year 2024: ¥9,620,000 (Direct Cost: ¥7,400,000、Indirect Cost: ¥2,220,000)
Fiscal Year 2023: ¥9,620,000 (Direct Cost: ¥7,400,000、Indirect Cost: ¥2,220,000)
Fiscal Year 2022: ¥9,490,000 (Direct Cost: ¥7,300,000、Indirect Cost: ¥2,190,000)
Fiscal Year 2021: ¥13,390,000 (Direct Cost: ¥10,300,000、Indirect Cost: ¥3,090,000)
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
1: Research has progressed more than it was originally planned.
Reason
SiNのPE-ALDプロセスは、SiH2Cl2やSiCl2(CH3)2等のシリコンおよび塩素を含んだ前駆体（プリカーサ）ガス曝露によるSiの堆積ステップと、NH3もしくはN2+H2混合ガスから生成したプラズマ照射による塩素除去および窒化ステップの組み合わせで、プロセスの1サイクルを構成し、このサイクルを多数繰り返して行うことにより、所望の厚さのSiN薄膜を、広い面積で一様に、原子スケールの膜厚精度で成膜する。PE-ALDによるSiN膜堆積において、窒化度の違いや塩素や炭素等の不純物の残留が薄膜の特性に影響を与える可能性があるため、プラズマや反応性気体とプロセス表面との反応の深い理解が、SiNのPE-ALDの効率化やプロセス制御に極めて重要である。本年度の研究ではプラズマ中の活性種としてラジカルに着目し、塩素吸着表面とＮラジカル、Hラジカル、NH, NH2 等のラジカルと塩素・水素吸着シリコン表面の反応を解析した。その結果、水素の存在によるCl原子除去の効果が、Nイオン入射による効果よりも高いことが明らかになった。一方、13.56MHzの平行平板型容量結合プラズマ装置による放電実験を解析するための２次元軸対象流体モデルによるプラズマシミュレーションを行い、実験結果と比較した。計算で得られる電流・電圧特性と、実測された電流・電圧特性を比べると、プラズマ装置の外部回路を流れる電流値の影響は無視でないことが判明し、現在、外部回路を含めたプラズマシミュレーションシステムを構築している。また、実験から得られたAr放電の発光分光を、プラズマの粒子モデルおよび衝突輻射モデルによる数値シミュレーションから予測される発光分光予測値と比較したところ、Ar気体の圧力が高い場合に、プラズマシミュレーションに、Ar基底状態からのイオン化ばかりでなく、Ar励起種からのイオン化を考慮する必要性が明らかとなった。
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