| 研究課題/領域番号 |
11555179
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| 研究種目 |
基盤研究(B)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 応募区分 | 展開研究 |
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| 研究分野 |
材料加工・処理
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| 研究機関 | 東京大学 |
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研究代表者 |
堀池 靖浩 東京大学, 大学院・工学系研究科, 教授 (20209274)
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| 研究分担者 |
池上 尚克 沖電気工業株式会社, 研究本部新技術開発部, 研究員
一木 隆範 東洋大学, 電気電子工学科, 助教授 (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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| 研究期間 (年度) |
1999 – 2001
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| 研究課題ステータス |
完了 (2001年度)
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| 配分額 *注記 |
13,900千円 (直接経費: 13,900千円)
2001年度: 2,100千円 (直接経費: 2,100千円)
2000年度: 2,100千円 (直接経費: 2,100千円)
1999年度: 9,700千円 (直接経費: 9,700千円)
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| キーワード | Flow-FET / 超高アスペクト比 / ドライエッチング / ダウンフロー / ドライ洗浄 / DNA電気泳動 / ピラーチップ / ボッシュ法 / コンタクト孔底部損傷 / フロロカーボン / 壁との相互作用 / 超高圧透過型電子顕微鏡 / ビィア孔 / Cu配線 / コンタクトホール / プラズマエッチング / レジスト側壁 / ダメージ層 / 水素添加 / エッチ・ストップ |
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| 研究概要 |
本研究は、ULSIデバイスプロセスにおけるSiO2コンタクト孔を、高アスペクト比で低損傷に、再現性良く形成することを目的として行われた。本研究は、コンタクト孔底部損傷の超高圧電顕観察、フロロカーボンプラズマと壁との相互作用、及び側壁保護エッチングから成る。まず、CHF_3/COを用いマグネトロンRIEで形成した0.1μm径のコンタクト孔列を断面TEM観察を行った。孔底部に斑点模様の欠陥と思われる像が見えるが、これは500℃アニールで消滅し、そう重大な損傷が今のところ観察されない。しかし、実際はこの底部に金属を接触させると抵抗が高くなるとの報告があり、一層の研究が求められる。次に、C_4F_8誘導結合性プラズマ中のフロロカーボン種と壁との相互作用を調べるため、小型QMAとOES及び温度制御可能金属ステージを設けたICPリアクタを作製した。そして、ステージ近傍のフロロカーボン種に及ぼすステージ温度、ステージからの距離、ステージの自己バイアス電圧、滞在時間依存性を研究した。その結果、CF_x(x=1-3)ラジカルの全密度は、どの距離においても、ステージ温度の上昇とともに増加し、この増加は、ステージに近いほど顕著であり、またCF_3ラジカルが最も顕著な増加を示した。更に、ステージ温度を変えたときのラジカル密度の変化は、滞在時間を短くすると抑制できることが分った。最後に、レジスト側壁をエッチング中に保護して高アスペクト比エッチング形状を達成する研究を行った。そのため、堆積物を微小角で入射して側壁に堆積させる新エッチング法を検討した。その結果、マスク膜厚の変化はなく、また開口部の広がりも押さえることができ、0.15μm径、アスペクト比15の孔形成に成功した。本方法をボッシュ法エッチングの改良による超高アスペクト比シリコンエッチングを研究した。この結果をバイオチップ創製に活かすべく、Siトレンチ構造を酸化し、電気浸透流ポンプを形成した。このチップ裏側にAu電極を形成し、電圧をかけることで流れの向きを制御するFlow-FETを作製し、5Vをゲートに印加して、ゼータ電位を正負に自由に変えることに成功した。
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