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自ら開発した真空紫外光CVD技術を活用して次世代LSI技術として期待される積層型システムLSIの作製に必要な貫通穴部の絶縁膜作製技術開発を推進した。初年度は主に積層型LSIに用いられる極薄基板の加工法、および高アスペクト比の貫通穴を作製する装置の一つとしてプラズマエッチング装置を整備した。本年度はこの装置および、現有のフェムト秒レーザー加工技術などを組み合わせてもちいることで、実際に積層基板を模して試作された厚さ50ミクロンのシリコン単結晶基板に貫通穴の作製を試みた。このような極薄基板の加工では、加工穴周辺部にバリやカケの発生を極力抑えた加工が要求されるが、照射するレーザーのエネルギー、集光条件などを変化させて加工を行っても周辺部のバリは軽減されず、きれいな加工穴を得ることが困難であった。そこで、その原因究明のために、現有の光速度ICCDカメラを使用して、貫通穴の加工メカニズムをナノ秒以下の超高速撮影することを試みた。得られた画像を解析した。その結果、フェムトレーザー加工の場合、これまで言われてきた電子過程に、依然大きな熱的過程が共存していることが分かった。また、加工穴の形成速度は材料の熱伝導率および、集光スポットサイズときわめて密接な関係があることがわかり、これらを考慮して切れいな加工穴を得る方法を見いだした。また、酸化膜形成に関しては、アスペクト比の大きい穴の内部に形成された膜の断面形状を精密研磨により観察する方法を開発した。最終年度はこれらの技術を組み合わせ、良好な絶縁膜の作製できる最適条件を模索する。
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