• Search Research Projects
  • Search Researchers
  • How to Use
  1. Back to previous page

ゲート周辺ダメージ層除去プラズマレス低速平滑エッチング技術開発とメカニズム解明

Research Project

Project/Area Number 26706022
Research Category

Grant-in-Aid for Young Scientists (A)

Allocation TypePartial Multi-year Fund
Research Field Plasma electronics
Research InstitutionNagoya University

Principal Investigator

田嶋 聡美  名古屋大学, 工学(系)研究科(研究院), 准教授 (50537941)

Project Period (FY) 2014-04-01 – 2016-03-31
Project Status Discontinued (Fiscal Year 2015)
Budget Amount *help
¥20,540,000 (Direct Cost: ¥15,800,000、Indirect Cost: ¥4,740,000)
Fiscal Year 2015: ¥3,900,000 (Direct Cost: ¥3,000,000、Indirect Cost: ¥900,000)
Fiscal Year 2014: ¥16,640,000 (Direct Cost: ¥12,800,000、Indirect Cost: ¥3,840,000)
Keywordsケミカルドライエッチング / 低速エッチング / 半導体加工 / 表面反応 / 密度汎関数法 / 副生成物制御 / 吸着分子 / 温度管理 / プラズマダメージ除去 / ゲート周辺 / nmスケール
Outline of Annual Research Achievements

本研究の目的は次世代LSIデバイスの性能を左右する5-20 nmのゲート周辺プラズマエッチング後のダメージ層除去を行うための新規低速平滑ケミカルエッチング技術を開発し,表面反応の機序を解明することである.平成27年度の実績は論文発表1件,学会等発表17件(うち招待講演10件),社会貢献3件, 図書3件である。
平成26年度は6 nm/minの低速Siエッチングができることが分かったが, 再現性を得ることが課題であった.FTIRによるチャンバー内の副生成物と昇温脱離ガス分析法(TDS)を用いたSi表面の吸着分子の解析結果をまとめたところ,エッチングを阻害するN2O4のみならずN2O2も気相中に存在することが分かった.さらに試料固定の際の真空グリースや洗浄の際に利用したHCl等の不純物も残留していることが分かった.H27年はエッチングの再現性と面内均一性を高めるため赤外分光法(FTIR)チャンバー内の副生成物計測を元にチャンバー温度管理の厳密化と排気ライン改善を行った.また装置新建屋の移設後の再起動と老朽化していたFTIRの修繕を行った.実験設備移設工事期間中(H26.2月-H27.11月)は当該エッチング手法を次世代パワーデバイスのSiC,ナノカーボンセンサー表面処理, 異種材料接着等への応用に向けて一般企業の設備を借用し若手研究者と共に表面モデリングの課題抽出を行った.本研究のこれまでの成果をひらめきときめき☆サイエンス他合計3回の講義録にまとめて社会貢献を行った.
平成26-27年度研究期間の実績は論文発表2件(うち国際共著1件),学会等発表33件(うち招待講演15件), 社会貢献7件, 特許出願2件, 図書3件である.期間中4か国の研究者と連携し研究活動を行った.研究推進をご支援下さった関係各位に厚く御礼申し上げる.

Research Progress Status

27年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

27年度が最終年度であるため、記入しない。

Expenditure Plan for Carryover Budget

27年度が最終年度であるため、記入しない。

Report

(2 results)
  • 2015 Annual Research Report
  • 2014 Annual Research Report
  • Research Products

    (40 results)

All 2016 2015 2014 Other

All Int'l Joint Research (4 results) Journal Article (2 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results,  Peer Reviewed: 2 results,  Open Access: 2 results,  Acknowledgement Compliant: 2 results) Presentation (27 results) (of which Int'l Joint Research: 6 results,  Invited: 14 results) Book (3 results) Remarks (3 results) Patent(Industrial Property Rights) (1 results)

  • [Int'l Joint Research] Jozef Stefan Institute(スロベニア)

    • Related Report
      2015 Annual Research Report
  • [Int'l Joint Research] Tomas Beta University in Zlin(チェコ)

    • Related Report
      2015 Annual Research Report
  • [Int'l Joint Research] University of Bari(イタリア)

    • Related Report
      2015 Annual Research Report
  • [Int'l Joint Research] Sungkyunkwan University/Kwangwoon University(韓国)

    • Related Report
      2015 Annual Research Report
  • [Journal Article] High sensitivity of carbon nanowalls based sensor for detection of organic vapours2015

    • Author(s)
      P. Slobodian, U. Cvelbar, P. Riha, R. Olejnik, J. Martyas, G. Filpic, H. Watanabe, H. J. Cho, S. Tajima, H. Kondo, M. Sekine and M. Hori
    • Journal Title

      RSC Advances

      Volume: 5 Issue: 110 Pages: 90515-90520

    • DOI

      10.1039/c5ra12000d

    • Related Report
      2015 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research / Acknowledgement Compliant
  • [Journal Article] Evaluation of the difference in the ratecoefficients of NOx(X = 1 or 2) + F2 -> F + FNOx by thestereochemical arrangement using the density functional theory2015

    • Author(s)
      Satomi Tajima, Toshio Hayashi, and Masaru Hori
    • Journal Title

      J. Phys. Chem. A

      Volume: 119 Issue: 8 Pages: 1381-1387

    • DOI

      10.1021/jp510886b

    • Related Report
      2014 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access / Acknowledgement Compliant
  • [Presentation] Effects of fluorine termination on nanostructures and electrical properties of carbon nanowalls2016

    • Author(s)
      H. Cho, S. Tajima, K. Takeda, H. Kondo, K. Ishikawa, M. Sekine, M. Hiramatsu, M. Hori
    • Organizer
      8th International Symposium on Advanced Plasma Science and its Applications for Nitrides and Nanomaterials / 9th International Conference on Plasma-Nano Technology & Science, Nagoya University
    • Place of Presentation
      名古屋大学, 愛知県名古屋市
    • Year and Date
      2016-03-06
    • Related Report
      2015 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] 密度汎関数法による低速ケミカルドライエッチング反応時の表面反応モデリング2015

    • Author(s)
      田嶋聡美, 林俊雄, 佐々木実, 山川晃司, 石川健治, 関根誠, 堀勝
    • Organizer
      第25回日本MRS年次大会
    • Place of Presentation
      横浜市開港記念会館, 神奈川県横浜市
    • Year and Date
      2015-12-08
    • Related Report
      2015 Annual Research Report
    • Invited
  • [Presentation] プラズマを利用した金属とプラスチックの結合2015

    • Author(s)
      田嶋聡美
    • Organizer
      一般社団法人 日本塑性加工学会  プラスチックプロセス分科会 第87回研究会
    • Place of Presentation
      山形大学東京サテライト, 東京都港区
    • Year and Date
      2015-12-04
    • Related Report
      2015 Annual Research Report
    • Invited
  • [Presentation] 東海地区の自動車・航空宇宙・ヘルスケア産業界が寄せるプラズマ加工と表面モデリングのニーズ2015

    • Author(s)
      田嶋聡美
    • Organizer
      一般社団法人 応用物理学会  九州支部特別講演
    • Place of Presentation
      九州大学伊都キャンパス, 福岡県福岡市
    • Year and Date
      2015-11-24
    • Related Report
      2015 Annual Research Report
    • Invited
  • [Presentation] プラズマプロセス後の表面の様子を調べよう2015

    • Author(s)
      田嶋聡美
    • Organizer
      第九回 先端プラズマ技術研究会(社会貢献・中小企業向け)
    • Place of Presentation
      名古屋大学, 愛知県名古屋市
    • Year and Date
      2015-11-20
    • Related Report
      2015 Annual Research Report
    • Invited
  • [Presentation] Effects of Fluorine Termination of Carbon Nanowall Edges onTheir Electrical Properties by Ar/NO/F2 Mixture Gas Treatments2015

    • Author(s)
      H. J. Cho, S. Tajima, K. Takeda, H. Kondo, K. Ishikawa, M. Sekine, M. Hiramatsu, M. Hori
    • Organizer
      9th International Conference on Reactive Plasmas/68rd Gaseous Electronics Conference/33th Symposium on Plasma Processing, (ICRP-9/GEC-68/SPP-33)
    • Place of Presentation
      Hawaii Convention Center, Honolulu, HI, USA
    • Year and Date
      2015-10-12
    • Related Report
      2015 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Modeling molecules responsible for the sidewall protection during the chemical dry etching of silicon related materials using F2 + NOx -> F + FNOx2015

    • Author(s)
      S. Tajima, T. Hayashi, K. Yamakawa, M. Sasaki, K. Ishikawa, M. Sekine, and M. Hori
    • Organizer
      Hawaii Convention Center, Honolulu, HI, USA
    • Place of Presentation
      Hawaii Convention Center, Honolulu, HI, USA
    • Year and Date
      2015-10-12
    • Related Report
      2015 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Chemical dry etching for solar cell patterning2015

    • Author(s)
      S. Tajima
    • Organizer
      Workshop on Nanomaterials for Energy Applications
    • Place of Presentation
      AIST Tsukuba Central 2, 茨城県つくば市
    • Year and Date
      2015-09-29
    • Related Report
      2015 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] Modification of chemical bonding structures and electrical properties of carbon nanowalls by Ar/F2 post-treatments2015

    • Author(s)
      H. J. Cho, S. Tajima, Keigo Takeda, Hiroki Kondo, Kenji Ishikawa, Makoto Sekine, Mineo Hiramatsu and Masaru Hori
    • Organizer
      The 10th Anniversary Asian-European International Conference on Plasma Surface Engineering (AEPSE2015)
    • Place of Presentation
      Ramada Plaza Jeju, Jeju Island, Korea
    • Year and Date
      2015-09-20
    • Related Report
      2015 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Ar/NO/F2ガスを用いたカーボンナノウォールの化学終端処理が表面微細構造および電気的特性に及ぼす効果2015

    • Author(s)
      趙 亨峻, 田嶋聡美, 竹田圭吾, 近藤博基, 石川健治, 関根誠, 平松美根男, 堀勝
    • 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, 愛知県名古屋市
    • Year and Date
      2015-09-13
    • Related Report
      2015 Annual Research Report
  • [Presentation] Change in optical properties by texturing Si compounds by F2 and NOx gases2015

    • Author(s)
      S. Tajima, T. Hayashi, M. Sasaki, K. Yamakawa, K. Ishikawa, M. Sekine, M. Hori
    • Organizer
      Japan Society of Applied Physics (JSAP)-Optical Society of America (OSA) Joint Symposia 2015
    • Place of Presentation
      名古屋国際会議場, 愛知県名古屋市
    • Year and Date
      2015-09-13
    • Related Report
      2015 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] 密度汎関数法によるケミカルドライエッチングの気相,表面反応モデ ルの構築と課題と東海地区の自動車・航空宇宙・ヘルスケア産業会が寄せるプラズマ加工のニーズ2015

    • Author(s)
      田嶋聡美
    • Organizer
      半導体プロセス表面反応講習会
    • Place of Presentation
      株式会社日立ハイテクノロジーズ, 山口県下松市
    • Year and Date
      2015-08-27
    • Related Report
      2015 Annual Research Report
    • Invited
  • [Presentation] 田嶋聡美2015

    • Author(s)
      周期表の中のC,N,O,Fと身近な材料がどのようにくっつくか調べよう
    • Organizer
      ひらめき☆ときめきサイエンス(社会貢献・高校生向け)
    • Place of Presentation
      名古屋大学, 愛知県名古屋市
    • Year and Date
      2015-08-04
    • Related Report
      2015 Annual Research Report
  • [Presentation] 電気自動車・スマホの心臓部のものづくりを分子レベルで考えよう2015

    • Author(s)
      田嶋聡美
    • Organizer
      平成27年度あいち理数教育推進事業「知の探究講座」(社会貢献・高校生向け)
    • Place of Presentation
      名古屋大学, 愛知県名古屋市
    • Year and Date
      2015-07-23
    • Related Report
      2015 Annual Research Report
    • Invited
  • [Presentation] プラズマを用いた樹脂表面改質と薄膜との密着性改善2015

    • Author(s)
      田嶋聡美
    • Organizer
      株式会社昭和真空相模原工場 若手技術者勉強会
    • Place of Presentation
      株式会社昭和真空相模原工場, 神奈川県相模原市
    • Year and Date
      2015-07-03
    • Related Report
      2015 Annual Research Report
    • Invited
  • [Presentation] F2+NOx→F+FNOxを用いたSi系材料ケミカルドライエッチングにおける大気中水分のエッチングレートへの寄与2015

    • Author(s)
      田嶋聡美
    • Organizer
      日本真空学会スパッタリング及びプラズマプロセス技術部会(SP部会)第143回定例研究会
    • Place of Presentation
      信州大学, 長野県長野市
    • Year and Date
      2015-06-03
    • Related Report
      2015 Annual Research Report
    • Invited
  • [Presentation] プラズマを用いた異種材料の表面改質と接着前処理のノウハウ2015

    • Author(s)
      田嶋聡美
    • Organizer
      株式会社神戸製鋼所 金属樹脂接合勉強会
    • Place of Presentation
      名古屋大学, 愛知県名古屋市
    • Year and Date
      2015-04-23
    • Related Report
      2015 Annual Research Report
    • Invited
  • [Presentation] Chemical dry etching of Si using F2 and NO2 gases at elevated temperature2015

    • Author(s)
      S. Tajima, H. Hayashi, K. Ishikawa, M. Sekine, and M. Hori
    • Organizer
      7th International Symposium on Advanced Plasma Science and its Applications for Nitrides and Nanomaterials/8th International Conference on Plasma-Nano Technology & Science (ISPlasma2015/IC-PLANTS2015)
    • Place of Presentation
      名古屋大学
    • Year and Date
      2015-03-30
    • Related Report
      2014 Annual Research Report
  • [Presentation] A vibrational infrared thermal detector released by plasmaless Si etching process2015

    • Author(s)
      J. -H. Jeong, S. Kumagai, S. Tajima, T. Hayashi, K. Yamakawa, M. Sasaki
    • Organizer
      7th International Symposium on Advanced Plasma Science and its Applications for Nitrides and Nanomaterials/8th International Conference on Plasma-Nano Technology & Science (ISPlasma2015/IC-PLANTS2015)
    • Place of Presentation
      名古屋大学
    • Year and Date
      2015-03-28
    • Related Report
      2014 Annual Research Report
  • [Presentation] Surface reaction during the slow Si etching using F2 and NO22015

    • Author(s)
      S. Tajima, H. Hayashi, K. Ishikawa, M. Sekine, and M. Hori
    • Organizer
      The 62nd Japan Society of Applied Physics (JSAP) Spring Meeting
    • Place of Presentation
      東海大学
    • Year and Date
      2015-03-12
    • Related Report
      2014 Annual Research Report
  • [Presentation] Difference in chemical dry etching of Si related materials using NO and NO22015

    • Author(s)
      S. Tajima, H. Hayashi, M. Hori
    • Organizer
      The 20th Workshop on Advanced Plasma Processes and Diagnostics & The 7th Workshop for NU-SKKU Joint Institute for Plasma-Nano Materials
    • Place of Presentation
      北海道大学
    • Year and Date
      2015-01-28
    • Related Report
      2014 Annual Research Report
    • Invited
  • [Presentation] The challenges and issues of plasma-assisted adhesion improvement2015

    • Author(s)
      S. Tajima
    • Organizer
      68th Expert Committee on Ultra Precision Workshop
    • Place of Presentation
      メルパルク大阪
    • Year and Date
      2015-01-23
    • Related Report
      2014 Annual Research Report
    • Invited
  • [Presentation] Anisotropic chemical dry silicon wafer etching using F2 + NO -> F + FNO reaction2014

    • Author(s)
      S. Tajima, T. Hayashi, K. Yamakawa, M. Sasaki, K. Ishikawa, M. Sekine, and M. Hori
    • Organizer
      36th International Symposium on Dry Process
    • Place of Presentation
      Pacifico Yokohama, 横浜市
    • Year and Date
      2014-11-28
    • Related Report
      2014 Annual Research Report
  • [Presentation] Intoroduction of the plasma material surface treatment2014

    • Author(s)
      S. Tajima
    • Organizer
      Sumitomo Seika Chemicals, Co., Ltd., Beppu Factory workshop
    • Place of Presentation
      住友精化株式会社、別府工場
    • Year and Date
      2014-11-05
    • Related Report
      2014 Annual Research Report
    • Invited
  • [Presentation] Analysis of F loss during the chemical dry etching of Si using NO and F2 gases (II)2014

    • Author(s)
      S. Tajima, T. Hayashi, K. Ishikawa, M. Sekine, M. Sasaki, K. Yamakawa, and M. Hori
    • Organizer
      The 75th Japan Society of Applied Physics (JSAP) Autumn Meeting
    • Place of Presentation
      北海道大学
    • Year and Date
      2014-09-19
    • Related Report
      2014 Annual Research Report
  • [Presentation] How to design a chamber for material processing?2014

    • Author(s)
      S. Tajima
    • Organizer
      Female junior and high school students science and technology major promotion seminar
    • Place of Presentation
      名古屋大学
    • Year and Date
      2014-08-06
    • Related Report
      2014 Annual Research Report
    • Invited
  • [Presentation] The reaction between the etched product and the Si (100) surface during the chemical dry etching in F2 and NO gases2014

    • Author(s)
      S. Tajima, T. Hayashi, K. Ishikawa, M. Sekine, M. Sasaki, K. Yamakawa, and M. Hori
    • Organizer
      Gorden Research Conference Plasma Processing Science
    • Place of Presentation
      Bryant Univ., Smithfield, RI, USA
    • Year and Date
      2014-07-27 – 2014-07-30
    • Related Report
      2014 Annual Research Report
  • [Book] エレクトロニクス実装学会誌 19 (2) ISSN1343-96772016

    • Author(s)
      田嶋聡美
    • Total Pages
      9
    • Publisher
      一般社団法人 エレクトロニクス実装学会
    • Related Report
      2015 Annual Research Report
  • [Book] 超精密加工専門委員会 会誌『超精密 Vol.21』2015

    • Author(s)
      田嶋聡美
    • Total Pages
      6
    • Publisher
      公益社団法人 精密工学会
    • Related Report
      2015 Annual Research Report
  • [Book] 日本真空学会SP部会 薄膜・機能材料を用いたアクアイノベーション ~成膜,微細加工技術から分析・応用まで~2015

    • Author(s)
      田嶋聡美
    • Total Pages
      9
    • Publisher
      一般社団法人 日本真空学会
    • Related Report
      2015 Annual Research Report
  • [Remarks] 研究業績一覧

    • URL

      http://researchmap.jp/readread/%E6%A5%AD%E7%B8%BE/

    • Related Report
      2015 Annual Research Report
  • [Remarks] ひらめきときめきサイエンス 概要紹介

    • URL

      http://www.jsps.go.jp/hirameki/ht27000/ht27165gaiyou.pdf

    • Related Report
      2015 Annual Research Report
  • [Remarks] 田嶋聡美 Research Activities

    • URL

      https://researchmap.jp/readread/Research-activities/

    • Related Report
      2014 Annual Research Report
  • [Patent(Industrial Property Rights)] Low-speed etching technique and etching equipment using F2 and NO2 gases2015

    • Inventor(s)
      S. Tajima, T. Hayashi, M. Hori
    • Industrial Property Rights Holder
      S. Tajima, T. Hayashi, M. Hori
    • Industrial Property Rights Type
      特許
    • Industrial Property Number
      2015-030105
    • Filing Date
      2015-02-25
    • Related Report
      2014 Annual Research Report

URL: 

Published: 2014-04-04   Modified: 2022-02-01  

Information User Guide FAQ News Terms of Use Attribution of KAKENHI

Powered by NII kakenhi