| Research Abstract |
プラズマと薄膜表面・界面の階層的複合反応制御による次世代ナノ加工技術の構築について,微細パターン底面・側面においてナノスケールの微小な寸法誤差・形状異常・界面変質層(いずれもパターン/アスペクト比依存性を含む)を生じる要因と発現機構解明を進めた.具体的には,[1]独自のモンテカルロ法をベースとした原子スケールセルモデル(ASCeM)による加工形状シミュレーションの高度化をはかり,Cl_2プラズマによるSiエッチング表面の局所酸化(保護膜形成)によるマイクロマスク形成と,マイクロパターン側壁でのイオン散乱の相乗効果よる鋭い残渣(マイクロピラー)の形成機構を明らかにした.このマイクロピラーは,プラズマから入射する粒子(イオン,中性の保護膜形成種)の速度分布の揺らぎに起因して局所形状が変化する.さらに,[2]古典的分子動力学(MD)法について,Si/Br, Si/HBr系の相互作用ポテンシャルを構築するとともに,Si/F, Si/Cl, Si/Br系について,MDベースの加工形状シミュレーションを行い,加工形状とともに,微細パターン内の表面反応層の差異について考察した.また,[3]Cl_2プラズマによるSiエッチングを対象に,フーリエ変換赤外(FTIR)吸収分光法による基板表面の反応生成物のその場観測を行い,エッチング中の表面には,低次のSiCl_x(x=1-3)のみならずSiCl_4, Si_2Cl_6などの飽和分子も存在することを明らかにした.この結果は,従来知られるX線光電子分光(XPS)による観察と異なり,今後の研究進展により,エッチング表面反応過程に関する新しい理解につながることが期待できる.
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