|
近年、MEMS(Micro-Electro-Mechanical System)、バイオ機能チップ、無機・有機材料を用いた機能素子の表面改質技術にプラズマ処理を用いたプロセスが注目されつつある。それらの主目的は材料表面の電子状態(広義の誘電率)を変化させることである。しかしながら、それら反応メカニズムは未だわかっておらず経験則に沿っている。本研究では、シリコンLSIをターゲットにして開発された、(1)"ナノ領域での電子状態の光学的及び電気的解析技術"と(2)"バイアス周波数重畳によるイオンエネルギー制御されたプラズマ技術"を融合させ、周波数重畳プラズマ処理により表面の電子状態を高精度に制御し、誘電率を変調する積層構造形成プロセスの実現を目指す。本年度は、MOSFETを対象にプラズマ処理による欠陥の電気的な特性変動モデルを提案した。また、前年度取り組んだイオンエネルギー分布関数の影響のモデル化に成功した。このイオンエネルギー分布関数の影響は、実験的に検証でき、その結果、ナノレベルの表面反応層、欠陥密度の予測が可能となった。さらに、分子動力学シミュレーションにより、ナノレベルのプラズマ処理表面欠陥層構造と産業界量産分野で利用されているインライン解析との相関を科学的知見から明らかにし、産業応用への展開を加速した。本年度の成果は、今後のメカニズム解明のための基礎となるものである。今後、さらなる実験を通して、産業界への展開を実現できる、科学的知見に基づいたプラズマ～デバイス表面反応機構の理解と制御を図っていく。
|
