| 研究課題/領域番号 |
19K04466
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| 研究種目 |
基盤研究(C)
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| 配分区分 | 基金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 審査区分 |
小区分21050:電気電子材料工学関連
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| 研究機関 | 山梨大学 |
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研究代表者 |
近藤 英一 山梨大学, 大学院総合研究部, 教授 (70304871)
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| 研究期間 (年度) |
2019-04-01 – 2022-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2021年度)
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| 配分額 *注記 |
3,770千円 (直接経費: 2,900千円、間接経費: 870千円)
2021年度: 780千円 (直接経費: 600千円、間接経費: 180千円)
2020年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
2019年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
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| キーワード | 貴金属エッチング / 超臨界流体 / 貴金属 / エッチング |
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| 研究開始時の研究の概要 |
本研究は、超臨界CO2流体を用いて貴金属・準貴金属(Pt, Cu, Coなど)などの難プラズマエッチング材料を「ドライ」エッチング除去する新規薄膜プロセスに関するものであり、プラズマプロセスや湿式プロセスの欠点を克服した先端デバイス向け新規微細加工技術を提供する。本研究では以下のことを達成する。
・超臨界CO2流体を用いた、反応メカニズムに立脚した難プラズマエッチング金属の
ドライエッチング法開発
・酸化ケミストリ支援による超臨界CO2流体中貴金属エッチングの提案と実証
・超臨界CO2流体中薄膜堆積法と組み合わせた超臨界一貫ドライプロセスの実証
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| 研究成果の概要 |
半導体プロセスの微細化対応として超臨界二酸化炭素流体による貴金属・準貴金属除去を検討した。具体的には、Pt, Ru, Co, Ni, Cu薄膜に錯化材料とO2をエッチャントとして超臨界CO2とともに200～300℃程度で供給し、エッチング量とパラメータの関係を調べた。
ガラス基板上、高融点金属(TiN)上ではいずれの金属もエッチングがされたが、Ptの場合はO2添加が必要であった。速度論的検討を行うために粉体を用いて気固接触面積を増やし、独自の流路縮小型反応容器でCu, Niについて温度依存性、エッチャント濃度依存性を検討した。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
先端半導体では貴金属・準貴金属の使用が多くなっている。それらは難ドライエッチング性であり、加工や洗浄が困難である。また従来法ではプラズマダメージや電気化学的腐食の懸念もある。本研究では金属を酸化・錯化させ超臨界二酸化炭素流体に溶解・除去するエッチング方法を検討した。
Pt, Cu, Ni, Coでもエッチング反応が生ずることが確認できた。反応効果を検証するため粉体も用いて実験を行った。温度依存性や濃度依存性のデータから、表面での金属酸化と溶解は同時に起こり両者のバランスがエッチング反応を適切に進めることが重要であることがわかった。
本研究の成果は新たな先端半導体プロセスに投入可能な技術である。
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