1994 Fiscal Year Annual Research Report

垂直極微細加工可能なSiの自己制限型原子層エッチング技術の開発

Research Project

Project/Area Number	06555089
Research Category	Grant-in-Aid for Developmental Scientific Research (B)
Research Institution	Tohoku University
Principal Investigator	松浦孝東北大学, 電気通信研究所, 助教授 (60181690)
Co-Investigator(Kenkyū-buntansha)	澤田康次東北大学, 電気通信研究所, 教授 (80028133) 室田淳一東北大学, 電気通信研究所, 教授 (70182144)
Keywords	原子層エッチング / Si / 自己制限 / イオン誘起反応 / ラングミュア吸着 / 分数原子層 / ECRプラズマ
Research Abstract	本研究の目的は、自己制限型吸着機構を基礎としたSiの原子層エッチング技術を垂直極微細加工可能な形で完成させることである。本年度は、3年計画の1年目として、Siの自己制限型原子層エッチングのために、超高清浄雰囲気下でSiウェハ表面に塩素を反応性原子として飽和吸着させ、エネルギーを閾値範囲内に低減した高密度Ar^+イオンを超高清浄ECRプラズマ装置により瞬間的に入射する研究を行い、以下のような分数原子層エッチング条件を見い出した。すなわち、(100)、(111)、(110)、(211)面では、1サイクル当たりのエッチング量は、飽和エッチング量と塩素の見かけ上の吸着速度定数を用いて、Langmuir型吸着方程式により表される事がわかった。また、1サイクル当たりの飽和エッチング量は、各面方位ともそれぞれの1原子層厚に簡単な分数を掛けた値になる事も見い出した。更に、Si表面に塩素分子のみを吸着させた場合、それらの飽和値は、塩素ラジカルの吸着を含む場合のそれぞれの値と比べて、約1/2倍になるという結果を得た。飽和エッチング量は、各面方位の表面ボンド構造と塩素の吸着サイトを考慮すると、簡単な関係式で表されることも見い出した。また、表面吸着評価のための分析装置を整備し、さらに、ウェハに入射する低エネルギーイオンを電荷交換により中性化する装置を製作した。これら次年度へ引き続く研究の準備も行っている。研究成果の一部は国際学術論文誌・国内学会誌等に掲載され、また、国際会議等に於いて発表予定である。

Research Products
(6 results)

All Other

All Publications (6 results)

[Publications] K.Suzue: "Substrate Dependence of Self-Limited Atomic-Layer-Etching with Chlorine Adsorption and Low Energy Ar^+ Irradiation" The 3rd Intenational Symposium on Atomic Layer Epitaxy and Related Surface Processes(ALE-3). 124-125 (1994)
[Publications] T.Matsuura: "Fractional Atomic-Layer Etching of Si by Self-Limited Adsorption of Chlorine Radicals and Molecules with Alternated Low-Energy Ar^+ Irradiation" Digest of the 7th International Micro Process Confence. 292-293 (1994)
[Publications] K.Suzue: "Substrate Orientation Dependence of Self-Limited Atomic-Layer Etching with Chlorine Adsorbtion and Low Energy Ar^+ Irradiation" Applied Surface Science. 82-83. 422-427 (1994)
[Publications] 松浦孝: "塩素吸着とArイオン照射を用いたSiのエッチング" 応用物理. 64. 159-160 (1995)
[Publications] T.Matsuura: "Self-limited Atomic-Layer Etching of Si" Proceeding of the 5th International Symposium on ULSI Science and Technology. (発表予定). (1995)
[Publications] 松浦孝: "低エネルギーイオン照射によるSiの原子層エッチング" 表面科学. 16(発表予定). (1995)

1994 Fiscal Year Annual Research Report

垂直極微細加工可能なSiの自己制限型原子層エッチング技術の開発

Principal Investigator

松浦 孝 東北大学, 電気通信研究所, 助教授 (60181690)

Research Products

[Publications] K.Suzue: "Substrate Dependence of Self-Limited Atomic-Layer-Etching with Chlorine Adsorption and Low Energy Ar^+ Irradiation" The 3rd Intenational Symposium on Atomic Layer Epitaxy and Related Surface Processes(ALE-3). 124-125 (1994)

[Publications] T.Matsuura: "Fractional Atomic-Layer Etching of Si by Self-Limited Adsorption of Chlorine Radicals and Molecules with Alternated Low-Energy Ar^+ Irradiation" Digest of the 7th International Micro Process Confence. 292-293 (1994)

[Publications] K.Suzue: "Substrate Orientation Dependence of Self-Limited Atomic-Layer Etching with Chlorine Adsorbtion and Low Energy Ar^+ Irradiation" Applied Surface Science. 82-83. 422-427 (1994)

[Publications] 松浦 孝: "塩素吸着とArイオン照射を用いたSiのエッチング" 応用物理. 64. 159-160 (1995)

[Publications] T.Matsuura: "Self-limited Atomic-Layer Etching of Si" Proceeding of the 5th International Symposium on ULSI Science and Technology. (発表予定). (1995)

[Publications] 松浦 孝: "低エネルギーイオン照射によるSiの原子層エッチング" 表面科学. 16(発表予定). (1995)

松浦孝東北大学, 電気通信研究所, 助教授 (60181690)

[Publications] 松浦孝: "塩素吸着とArイオン照射を用いたSiのエッチング" 応用物理. 64. 159-160 (1995)

[Publications] 松浦孝: "低エネルギーイオン照射によるSiの原子層エッチング" 表面科学. 16(発表予定). (1995)