| 研究課題/領域番号 |
19K15053
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| 研究種目 |
若手研究
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| 配分区分 | 基金 |
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| 審査区分 |
小区分21060:電子デバイスおよび電子機器関連
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| 研究機関 | 国立研究開発法人産業技術総合研究所 |
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研究代表者 |
張 文馨 (CHANG WENHSIN) 国立研究開発法人産業技術総合研究所, エレクトロニクス・製造領域, 研究員 (30796834)
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| 研究期間 (年度) |
2019-04-01 – 2021-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2020年度)
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| 配分額 *注記 |
4,290千円 (直接経費: 3,300千円、間接経費: 990千円)
2020年度: 1,820千円 (直接経費: 1,400千円、間接経費: 420千円)
2019年度: 2,470千円 (直接経費: 1,900千円、間接経費: 570千円)
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| キーワード | Ge / 原子層エッチング / プラズマ / HI / 半導体プロセス / 半導体 / 界面準位 / トランジスタ / MOS / 三次元集積 |
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| 研究開始時の研究の概要 |
本研究では、Ge表面平坦化技術の完全ドライプロセス化を目指し、低エネルギーO2プラズマ酸化とヨウ化水素(HI)プラズマ酸化物除去プロセスを組み合わせることによる、Ge表面の原子層レベルでのエッチング/平坦化技術を新たに開発する。低ダメージプロセスを実現する低温での酸化/原子層エッチングによる表面平坦化メカニズムを明らかにすると共に、自己停止機構を利用した本プロセスの大面積制御性と平面基板上のみならず立体構造体への適用性を実証する。
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| 研究成果の概要 |
我々は、Ge表面の原子層レベル酸化とウエットエッチングを繰り返す処理を数十回以上行うことで、Ge表面の粗さが著しく低減すること、さらには、この表面平坦化の効果によりGeチャネル中の移動度が大幅に向上することを明らかにした。また、半導体プロセスへの適用を考慮すると、ドライプロセス化が望まれることから、O2プラズマ/ハロゲン系プラズマの酸化/エッチングを用いて、完全ドライプロセスによるGe表面の原子層エッチング技術を確立した。プラズマ制御により、Ge表面の酸化プロセスとヨウ化水素プラズマによる吸着/脱離プロセスについてに解析を行い、半導体ドライプロセスとしての適応性を確認した。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
本研究ではO2プラズマ/HIプラズマの酸化/エッチングを用いて、完全ドライプロセスによるGe表面の原子層エッチング技術を確立した。これは、Ge表面の自己停止型酸化プロセスとHIプラズマによる酸化膜エッチングとヨウ素吸着プロセスによるものであることを明らかにしたことから、Geの表面科学としても学術的に意義のある成果である。さらに、本研究では既存のRIE装置をベースに開発しており、量産半導体プロセス装置との親和性が高く、この原子層エッチング技術は新しい半導体プロセス技術として意義を見出した点も大きな成果である。
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