| 研究課題/領域番号 |
15340200
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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 | 一般 |
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| 研究分野 |
プラズマ科学
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| 研究機関 | 中部大学 |
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研究代表者 |
中村 圭二 中部大学, 工学部, 助教授 (20227888)
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| 研究分担者 |
池澤 俊治郎 中部大学, 工学部, 教授 (60065282)
山口 作太郎 中部大学, 工学部, 教授 (10249964)
菅井 秀郎 名古屋大学, 大学院・工学研究科, 教授 (40005517)
豊田 直樹 (株)ニッシン, 技術部・研究員
木下 啓蔵 超先端電子技術開発機構, 半導体MIRAIプロジェクト, サブグループリーダー(研究職)
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| 研究期間 (年度) |
2003 – 2005
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| 研究課題ステータス |
完了 (2005年度)
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| 配分額 *注記 |
13,200千円 (直接経費: 13,200千円)
2005年度: 1,600千円 (直接経費: 1,600千円)
2004年度: 5,300千円 (直接経費: 5,300千円)
2003年度: 6,300千円 (直接経費: 6,300千円)
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| キーワード | プラズマプロセス / 電子密度 / 堆積膜 / プラズマ吸収プローブ / 分散関係 / 表面波 / シース / 電子温度 |
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| 研究概要 |
最近、LSIなどの電子デバイスにおける大容量化、高速化、低消費電力化に対する要求が強く、0.1ミクロン以下の超微細加工や、配線遅延を低減するために低誘電率材料(Low-k材)などに関連した技術開発が進んでいる。これらの微細加工やLow-K材の薄膜形成のために現在プラズマがよく用いられているが、所望の特性を得るには至っておらず、プラズマ内部の諸現象の理解とそれを踏まえた上でプロセスに適したプラズマ制御に対する指針を得ることが、それらの問題を解決するために不可欠な緊急の課題となっている。
本研究では、膜堆積を伴うフロンプラズマなどでの絶対電子密度計測が可能なプラズマ吸収プローブをベースに工夫を凝らし、これまで困難とされてきた電子温度も同時に測定できるような新型のプラズマ吸収プローブを開発する。さらにここで開発した技術を膜堆積が伴うプロセスプラズマに適用して、プロセスの高性能化に資する基礎データを得ることを目的とする。
今年度は、主に、Low-k膜成膜用狭ギャッププラズマCVD装置に本プローブを適用し、世界で初めて、Low-k成膜で用いられるプラズマ源のプラズマ診断を行った。その結果以下のようなことがわかった。(1)放電圧力によって電子密度の空間分布は変化し、ウェハ上の成膜レートの分布と対応していた。(2)その際の電子温度は、放電圧力とともに減少した。原料ガスやキセノンなどの電離/解離ポテンシャルが低いガスを導入すると電子温度は低減した。さらに本研究で用いた表面波プローブを、フロロカーボンプラズマ、プラズマイオン注入、メタルイオン源などで用いられる様々なプラズマ源における計測に適用し、ラングミュアプローブなどで得た測定値と比較することで、測定結果に対する信頼性を向上させることができた。
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