【公開日：2023.08.01】【最終更新日：2023.05.29】
課題データ / Project Data
課題番号 / Project Issue Number
22NU0238
利用課題名 / Title
次世代ドライエッチング技術の開発
利用した実施機関 / Support Institute
名古屋大学 / Nagoya Univ.
機関外・機関内の利用 / External or Internal Use
外部利用/External Use
技術領域 / Technology Area
【横断技術領域 / Cross-Technology Area】（主 / Main）加工・デバイスプロセス/Nanofabrication（副 / Sub）計測・分析/Advanced Characterization
【重要技術領域 / Important Technology Area】（主 / Main）量子・電子制御により革新的な機能を発現するマテリアル/Materials using quantum and electronic control to perform innovative functions（副 / Sub）-
キーワード / Keywords
半導体製造,膜加工・エッチング/Film processing and Etching
利用者と利用形態 / User and Support Type
利用者名（課題申請者）/ User Name (Project Applicant)
前田 賢治
所属名 / Affiliation
株式会社 日立ハイテク
共同利用者氏名 / Names of Collaborators in Other Institutes Than Hub and Spoke Institutes
ARIM実施機関支援担当者 / Names of Collaborators in The Hub and Spoke Institutes
近藤 博基 准教授（名古屋大学 低温プラズマ科学研究センター）
利用形態 / Support Type
（主 / Main）共同研究/Joint Research（副 / Sub）-
利用した主な設備 / Equipment Used in This Project
報告書データ / Report
概要（目的・用途・実施内容）/ Abstract (Aim, Use Applications and Contents)
先端ロジックおよびメモリーではデバイス構造の微細化と三次元化が進んでいる。ロジックでは微細な三次元構造を持つGAA（Gate All Around）構造が実用化段階を迎えている。また、メモリーでは200層を超える積層構造をもった3D NANDフラッシュメモリーの実用化が進んでいる。このような微細な三次元構造を持つ先端半導体デバイスでは、各種膜を原子層レベルの寸法精度で等方的にドライエッチングする技術の開発が重要である。本研究では、膜表面にプラズマを用いて反応活性種を吸着させた後に真空加熱することにより、膜を原子層レベルの加工精度で等方性加工することに成功した。
実験 / Experimental
実験には、エッチング対象膜を堆積したシリコン基板を用いた。表面解析プラズマビーム装置を用いて、混合ガスのプラズマ照射と真空加熱を行った。X線光電子分光法により、膜表面の結合状態の変化をその場観察した。また、エッチング量の測定には、分光エリプソメータを利用した。
結果と考察 / Results and Discussion
プラズマ照射と真空加熱のサイクル処理により膜をエッチング加工するプロセスに関して、膜表面における原子層反応を評価できた。表面解析プラズマビーム装置を利用することにより、大気暴露による表面酸化や表面汚染の影響を受けることなく、表面反応をその場分析することができた。プラズマ照射では、混合ガスを表面分析プラズマビーム装置に導入することにより、プラズマを生成した。プラズマ照射と真空加熱を繰り返した後、エッチング量を、分光エリプソエータを利用して測定することにより、膜を原子層エッチングの寸法精度でエッチングできる可能性を示した。今後は、これらの装置を利用して、原子層レベルのエッチング反応が発現するメカニズムを解明する。
図・表・数式 / Figures, Tables and Equations
その他・特記事項（参考文献・謝辞等） / Remarks(References and Acknowledgements)
共同研究者：国立大学法人東海国立大学機構 名古屋大学低温プラズマ科学研究センター・近藤博基准教授
成果発表・成果利用 / Publication and Patents
論文・プロシーディング（DOIのあるもの） / DOI (Publication and Proceedings)
口頭発表、ポスター発表および、その他の論文 / Oral Presentations etc.
特許 / Patents
特許出願件数 / Number of Patent Applications：0件
特許登録件数 / Number of Registered Patents：0件