2020 Fiscal Year Annual Research Report
Decomposition of Sn debris of EUV light source for next-generation semiconductor lithography
Project/Area Number |
18K03600
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Research Institution | Kyushu University |
Principal Investigator |
内野 喜一郎 九州大学, 総合理工学研究院, 教授 (10160285)
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Project Period (FY) |
2018-04-01 – 2021-03-31
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Keywords | EUV光源 / スズデブリ / VHFプラズマ / 水素 / 反応性イオンエッチング |
Outline of Annual Research Achievements |
VHFプラズマによるスズ分解実験を、前年度までと同じスズ膜付きサンプルを準備して、3年度目も続行した。 作製したVHF水素プラズマ装置を用いて、プラズマを生成するガス圧力、ガス流量、およびスズ薄膜サンプルの温度をパラメータとして、スズ薄膜分解の基本的な特性を調べた。その結果、(1) 電子密度が高いほどスズ膜の反応性イオンエッチング(RIE)が進行し、エッチングレートも増加すること、 (2) ガス圧が高く、発生したSnH4 のスズ薄膜からの分離が十分でないとスズの再堆積が起こりやすいこと、(3) スズの再堆積を防ぐには、ガス流量を増やすと共に、スズ薄膜の温度を下げることが効果的であること、を確認した。特に、ガス圧力依存性を調べる実験からは、35 Paの圧力で最大のスズ薄膜のエッチングレート4.8 nm/minが得られ、これをRIEの効率を示すスズ収量(1個の水素イオン当たりに除去されたスズ原子の数)として評価すると、0.20となることを示した。 RIEでのスズ薄膜分解において、水素イオンエネルギーがどのように関わるかは不明であった。そのため、実験装置を改良して、VHF水素プラズマを生成する上部スペースと、上部スペースからアース電位の金属メッシュで分離した下部スペースを設け、メッシュを通じて拡散してきた電位変動の少ないプラズマが利用できるように工夫した。その上で、アース電位から絶縁させたスズ薄膜にバイアス電圧を加えて、スズ薄膜分解の水素イオンエネルギー依存性を初めて調査した。その結果、RIEの効率を示すスズ収量で評価し、フローティング電位付近の十数eV のイオンエネルギーが最も効率的にスズ薄膜を分解除去できることを明らかにした。実際のEUV光源の集光ミラー表面は絶縁物であるので、自動的にフローティング電位となり、上記結果は、実際のシステムでのスズ除去に好都合である。
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Research Products
(3 results)