Development of etching system by collision of low-energy electron beam and reactive etching gas

• Project/Area Number: 25K01137
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Section: 一般
• Review Section: Basic Section 18020:Manufacturing and production engineering-related
• Research Institution: Tohoku Institute of Technology
• Principal Investigator: 下位 法弘 東北工業大学, 工学部, 教授 (40624002)
• Project Period (FY): 2025-04-01 – 2028-03-31
• Project Status: Granted (Fiscal Year 2025)
• Budget Amount: ¥17,030,000 (Direct Cost: ¥13,100,000、Indirect Cost: ¥3,930,000); Fiscal Year 2027: ¥3,900,000 (Direct Cost: ¥3,000,000、Indirect Cost: ¥900,000); Fiscal Year 2026: ¥3,510,000 (Direct Cost: ¥2,700,000、Indirect Cost: ¥810,000); Fiscal Year 2025: ¥9,620,000 (Direct Cost: ¥7,400,000、Indirect Cost: ¥2,220,000)
• Keywords: 電界電子放出 / 単層カーボンナノチューブ / 反応性エッチングガス / 解離 / ラジカル

Outline of Research at the Start

半導体加工技術において、プラズマドライエッチングはエネルギー供給過多により微細加工のエッチング形状がばらつく問題がある。そこで、エッチングに必要なエネルギーのみを与えて省エネかつ加工精度が高いエッチング技術を確立するために、本研究では結晶性単層カーボンナノチューブを用いた電界電子放出型電子源から射出するエネルギーの揃った電子線をエッチングガスに衝突させ、その反応種の解離過程を解析し、省エネかつ微細加工に必要なエッチングガスの反応種のみを生成する制御技術を確立する。この技術は本研究が世界で初めての試みであり、我が国独自の半導体加工技術として高い価値を創出できると期待される。