1993 Fiscal Year Annual Research Report
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05044074
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| Research Institution | Tohoku University |
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Principal Investigator |
大見 忠弘 東北大学, 工学部, 教授 (20016463)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
JOHN F. O'Ha アリゾナ大学, 電気及びコンピュータ工学科, 助教授
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| Keywords | プラズマプロセス / ウルトラクリーンシステム / 半導体プロセス装置 |
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| Research Abstract |
プラズマ反応室材料からの放出ガスを低減する材料技術及び表面不活性化技術を開発する目的に対しては、プラズマ反応室材料表面の不動態化膜として、NiF_2膜はフッ素系プラズマに対して良好なプラズマ耐性を有し、Cr_2O_3、CrF_2、電界研磨SUS316L、電界複合研磨SUS316L、コバ-ルは、水素プラズマに対して安定であることを明らかにしている。イオンエネルギとイオン照射量が精密に制御されたクリーンプラズマの生成技術を確立する目的に関しては、プラズマポテンシャルから見たインピーダンスを高くしたラングミュアプローブを開発し、プラズマポテンシャルの高周波成分の影響を受けずにプラズマパラメータを精密に測定できることを明らかにしている。さらに、上部電極とウェハ電極を有する二周波励起プラズマプロセス装置において、上部電極へのRFパワーによりプラズマ密度を制御し、ウェハ電極への異なる周波数のRFパワーによりウェハ表面に入射するイオンエネルギを制御し、ウェハへ入射するイオンエネルギとイオン照射量を独立にかつ精密に制御できることを確認している。クリーンプラズマ環境及びクリーンプラズマ条件で半導体プロセス実験を行い、プロセス性能を評価する目的に対しては、プラズマポテンシャルを精密制御することにより、反応室材料表面のスパッタを抑制して、試料表面への金属汚染を低減する最適プラズマ条件を明らかにしている。さらに、二周波励起プラズマプロセスで、Ta薄膜の形成を行い、イオンエネルギとイオン照射量でTaの結晶性を制御できることを明らかにしている。また、二周波励起プラズマプロセスで、Siの酸化を行い、Arイオンの運動エネルギを衝突により酸化種に与えて、酸化を促進させ、450℃のウェハ温度で10分間の酸化により5nmの厚さのデバイスグレードの酸化膜が得られることを実証している。
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[Publications] Tadahiro Ohmi: "Dual-Frequency-Excitation Plasma for Perfect Parameter Controlled Advanced Semiconductor Processing" The Second International Symposium on Sputtering & Plasma Processes. 123-126 (1993)
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[Publications] Masaki Hirayama,Wataru Shindo and Tadahiro Ohmi: "Impact of High-Precision RF-Plasma Control on Very-Low-Temperature Silicon Epitaxy" International Conference on Solid State Devices and Materials. 210-212 (1993)
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[Publications] Hiroaki Uetake,Gang Su Jong,and Tadahiro Ohmi: "Proposal for Equipment Standardization by Dual-Frequency-Excitation Plasma Processing" International Conference on Solid State Devices and Materials. 591-593 (1993)
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[Publications] K.Ino,I.Natori,A.Ichikawa and T.Ohmi: "In Situ Chamber Cleaning Using Halogenated-Gas-Plasmas Evaluated by Plasma-Parameter Extraction" Japanese Journal of Applied Physics. 33. 505-509 (1994)
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[Publications] R.N.Vrtis,A.Ichikawa,K.Ino,and T.Ohmi: "In-Situ Chamber Cleaning:Optimizing Cleaning Gas and Chamber Material" 185th Electrochemical Society Meeting. (1994年5月発表予定).
