1999 Fiscal Year Annual Research Report
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11555179
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Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
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| Research Institution | The University of Tokyo |
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Principal Investigator |
堀池 靖浩 東京大学, 大学院・工学系研究科, 教授 (20209274)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
池上 尚克 沖電気工業株式会社, 超LSI開発センター特別主任研究員, 室長(研究職)
一木 隆範 東洋大学, 電気電子工学科, 講師 (20277362)
市野瀬 英喜 東京大学, 大学院・工学系研究科, 助教授 (30159842)
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| Keywords | コンタクトホール / フロロカーボン / プラズマエッチング / レジスト側壁 / ダメージ層 / 超高圧透過型電子顕微鏡 / 水素添加 / エッチ・ストップ |
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| Research Abstract |
本研究は、益々微細・高アスペクト比化が進むULSI(超大規模集積回路)におけるコンタクト孔形成において、アスペクト比可変のnm寸法極微細孔を形成し、それを通過するラジカル種やイオン種の振る舞いを明確化し、その側壁・低部状態を独創的なX線光電子分光(XPS)測定法と超高圧透過型電子顕微鏡(TEM)観察を駆使し、その知見からプラズマ制御により低損傷極微細孔形成法を総合的に確立することを目的とする。本年度では以下のことが明らかになった。(1)極微細・高アスペクト比コンタクト孔を形成するには、まず、レジストの側壁のイオン衝撃による後退を抑制することが不可欠であり、一方そのために重合膜を堆積させると「エッチ・ストップ」が起こる。きのトレードオフを解決するため、テフロン膜の斜めスパッタによりレジスト側壁のみ膜を堆積し、フロロカーボン(CF_x)プラズマの気相からラジカル種を減じてCF^+_xイオンのみにした「役割分離法」によりSiO_2エッチングを試み、0.1μm、アスペクト比20のエッチングに成功した。(2)この結果、水素の添加の有無に係わらず微細・高アスペクト比コンタクト孔形成が可能になり、コンタクト低部のSi下地へのCF^+_xイオンによるダメージを1.2MeVと400KeVのTEMにより評価した。その結果、水素無添加では10nm程度、水素添加では50nmに及ぶダメージ層が観察された。しかし、後者においては従来報告されている非晶質には至らず依然として結晶性が残っており、このダメージ層は約500℃附近から消滅するように見えるが、実は欠陥が広範囲に散らばることが判明した。
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[Publications] Y.Chinzei,et al.: "High aspect ratio SiO_S etching with high resist selectivity improved by Addition of organaosilane to tetrafluoroethyl trifluoromethyl ether"J.Vac.Sci.Technol.. A18(1). 158-165 (2000)
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[Publications] T.Ichiki,et al.: "Charge referencing of XPS spectra from fluorocarbon polymer films Using fluorine as internal standard"J.Surface Analysis. 5,2. 193-196 (1999)
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[Publications] Y.Feurprier,et al.: "Microloading effect in ultrafine SiO_2 hole/trench etching"J.Vac.Sci.Technol.. A17(4). 1556-1561 (1999)
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[Publications] 堀池靖浩(分担): "半導体大事典"工業調査会. 2011 (1999)
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[Publications] 堀池靖浩(分担): "次世代ULSIプロセス技術"リアライズ社. 825 (2000)
