2009 Fiscal Year Annual Research Report
プラズマエッチングプロセス表面反応解析に関する研究
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09J07907
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| Research Institution | Tohoku University |
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Principal Investigator |
陣内 佛霖 Tohoku University, 大学院・工学研究科, 特別研究員(DC2)
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| Keywords | プラズマ / エッチング / 表面反応 / 欠陥生成 / 紫外光(UV / VUV) |
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| Research Abstract |
プラズマエッチングプロセス中の表面反応過程を解明するためには、プラズマから基板に照射される活性種をモニタリングし、活性種による表面反応への寄与を明らかにする必要がある。特に、プラズマからの紫外光は、エッチング材料に欠陥を生成することにより、表面反応を促進したり、ArFレジストにおける側壁ラフネスを発生したりするため、基板に照射される紫外光をモニタリングすることは、原子層レベルの高精度な微細加工技術を実現する上で必要不可欠である。この紫外光照射を評価する方法として、オンウェハモニタリング技術を開発した。オンウェハモニタリング技術は、シリコン基板上に電極や絶縁膜で構成されるセンサ構造(オンウェハセンサ)を作製し、そのセンサにより、基板へ照射される紫外光照射情報を電流値として評価する技術である。このオンウェハモニタリング技術とニューラルネットワークモデルを組合せることにより、オンウェハセンサで得られる電流値から、基板に照射される紫外光スペクトルおよびその絶対強度が予測できるシステムを構築した。さらに、オンウェハモニタリング技術で得られた紫外光照射情報を基に、レイ・トレーシングにより光の軌道を計算し、エッチング材料の吸収係数を考慮して、エッチングプロセス中に絶縁膜材料中の欠陥生成を予測に成功した。オンウェハモニタリング技術は、エッチングプロセス表面反応への紫外光照射の寄与を明らかにし、プラズマエッチング表面反応過程を理解するという学術的意義だけでなく、プロセス予測によってプラズマプロセス開発にも貢献でき、産業応用的にも意義のあるものである。
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