| 研究課題/領域番号 |
04805029
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| 研究種目 |
一般研究(C)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 研究分野 |
電子材料工学
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| 研究機関 | 東北大学 |
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研究代表者 |
松浦 孝 東北大学, 電気通信研究所, 助教授 (60181690)
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| 研究分担者 |
小野 昭一 東北大学, 電気通信研究所, 教授 (00005232)
大見 忠弘 東北大学, 工学部, 教授 (20016463)
室田 淳一 東北大学, 電気通信研究所, 助教授 (70182144)
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| 研究期間 (年度) |
1992 – 1993
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| キーワード | ECRプラズマ / 選択性 / プラズマCVD / エッチング / エピタキシ / 吸着・反応 / ラジカル / イオン照射 |
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| 研究概要 |
シリコン集積回路製作のための超微細加工技術の進展と共に、プラズマ低温プロセスの必要性はますます大きくなってきている。本研究者らは、徹底的な高清浄化とイオンエネルギーの精密制御により、材料とプラズマとの本来あるべき理想的反応を追求する研究を行ってきた。
本研究では、プラズマを用いた基板非加熱の低温プロセスにおいて、特に、表面吸着・反応の選択性に着目して研究を行い、堆積とエッチングの選択性の逆転現象を発見し、これがイオン照射で誘起される成膜反応とラジカルによる化学エッチング反応の競争的寄与が原因となっている事を明らかとした。また、高選択条件における異方性制御と微細空隙でのプラズマの輸送について検討し、異方性エッチング形状は見かけのイオンエッチング効率が1以下の場合に得られる事、ポリSiの横方向エッチング速度はキャリア濃度の約1乗に、縦方向エッチング速度は約1/2乗に依存して増加する事、オーバーエッチング時の微細空隙におけるラジカルの輸送が分子流領域の流れの方程式で記述できる事等の基礎過程を明らかにした。さらに、反応性原子の吸着を不純物ガスにより阻害されない条件で行い、これを低エネルギーイオン照射と交互に繰り返すことにより自己制限型に原子を一層ずつエッチングする事にも成功したが、これは吸着原子が有る場所と無い場所との反応の選択性を引き出せるという事であり、選択性プロセスの極限として位置付け得る成果である。
本研究の成果は、極限微細集積回路製造技術の鍵を与える一つとして重要な役割を果たすものであり、今後引き続いて関連研究を継続する予定である。
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