Innovation in atomically controlled engineering of plasma etching technology with builiding a collaborative environment for theory, computation, and measurement

等离子刻蚀技术原子控制工程创新，构建理论、计算和测量协作环境

基本信息

批准号：
21H01073
负责人：
関根誠
金额：
$ 11.65万
依托单位：
Nagoya University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
财政年份：
2021
资助国家：
日本
起止时间：
2021-04-01 至 2024-03-31
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-21H01073/
关键词：
プラズマエッチング電子衝突反応電子衝突解離

项目摘要

人類及び地球の繁栄のための持続的な開発を推進する上で，電子情報ナノシステムの発展は欠かせない．システムを構成する集積回路・センサ・アクチュエータなどの素子の作製は，微細加工・プラズマエッチングが基盤技術となり，現在１原子１分子レベルの反応プロセス制御『アトミックスケールエンジニアリング』が要求されるにもかかわらず，プラズマエッチング技術の開発には，試行錯誤が繰り返され，理論に基づく予測や原理に則した革新的な技術が創出されているとは言い難い．このような背景から，エッチング反応の原理的な解明が必要である．本研究では，この解明を達成する為，反応過程をⅠ）気相中反応，Ⅱ）活性種輸送，Ⅲ）表面反応の３段階に階層化し，階層的に解析スキームを構築することを目指す．それぞれ，原理的な理論構築から計算科学を活用したシミュレーション予測，反応を素過程に細分化した実証・検証実験，さらに大量生産に対応できるエッチング装置での実験，プラズマと表面の相互作用の進展を動力学解析等で実施する．すなわち，理論－計算－実験を統合した研究基盤を構築するアプローチを探索しながら，プラズマと表面の相互作用の『アトミックスケールエンジニアリング』を学問体系化し，次代イノベーション電子情報デバイスの創出に貢献する基盤技術を開拓する．今年度は，バーチャル実験環境の構築に，高アスペクト比構造の高材料選択比プラズマエッチング加工を取り上げた．そこで，過去においてもエッチング使用の経験のないハイドロフルオロカーボンのガスに着目し，数々の分子について量子化学計算を進め，電子衝突が及ぼす励起解離の予測に取り組んだ．

电子信息纳米系统的发展对于促进可持续发展、促进人类和地球的繁荣至关重要。虽然微细加工和等离子蚀刻是制造构成系统的集成电路、传感器和执行器等元件的基本技术，但目前需要“原子级工程”来控制一个原子和一个分子水平的反应过程等离子刻蚀技术的发展涉及反复试验和错误，很难说已经创造出基于理论预测或原理的创新技术。在此背景下，有必要阐明蚀刻反应的原理。在本研究中，为了实现这一阐明，我们旨在将反应过程分层为三个阶段：I）气相反应，II）活性物质的传输，以及III）表面反应，并构建分层分析方案。每一项都包括理论理论构建、使用计算科学的模拟预测、将反应细分为基本过程的演示和验证实验、使用可以处理大规模生产的蚀刻设备的实验，以及等离子体和表面之间相互作用的进展。 ETC。换句话说，在探索建立集理论、计算和实验为一体的研究基础设施的同时，我们将等离子体-表面相互作用的“原子尺度工程”系统化，并开发有助于创造下一代创新技术的基础技术。发展电子信息设备。今年，我们专注于对高深宽比结构具有高材料选择性的等离子蚀刻，以创建虚拟实验环境。因此，我们针对没有蚀刻经验的氢氟碳气体，对许多分子进行了量子化学计算，以预测电子碰撞引起的激发解离。

项目成果

期刊论文数量（76）

专著数量（0）

科研奖励数量（0）

会议论文数量（0）

专利数量（0）

Effects of deposition precursors of hydrogenated amorphous carbon films on the plasma etching resistance based on mass spectrometer measurements and machine learning analysis

基于质谱仪测量和机器学习分析的氢化非晶碳薄膜的沉积前驱体对等离子体蚀刻抗性的影响

DOI：
10.1016/j.vacuum.2022.111351
发表时间：
2022
期刊：
Vacuum
影响因子：
4
作者：
Kurokawa Jumpei;Kondo Hiroki;Tsutsumi Takayoshi;Ishikawa Kenji;Sekine Makoto;Hori Masaru
通讯作者：
Hori Masaru

Highly efficient exosome capture by carbon nanowalls template

碳纳米墙模板高效捕获外泌体

DOI：
发表时间：
2022
期刊：
影响因子：
0
作者：
Takumi Hashimoto;Hiroki Kondo;Hiromasa Tanaka;Kenji Ishikawa;Takayoshi Tsutsumi;Makoto Sekine;Takao Yasui;Yoshinobu Baba;Mineo Hiramatsu;Masaru Hori
通讯作者：
Masaru Hori

低温プラズマ科学研究センター

低温等离子体科学研究中心

DOI：
发表时间：
期刊：
影响因子：
0
作者：
通讯作者：

On the Etching Mechanism of Highly Hydrogenated SiN Films by CF4/D2 Plasma: Comparison with CF4/H2

CF4/D2等离子体刻蚀高度氢化SiN薄膜的机理：与CF4/H2的比较

DOI：
10.3390/coatings11121535
发表时间：
2021
期刊：
Coatings
影响因子：
3.4
作者：
Shih-Nan Hsiao;Thi-Thuy-Nga Nguyen;Takayoshi Tsutsumi;Kenji Ishikawa;Makoto Sekine;Masaru Hori
通讯作者：
Masaru Hori

Machine learning and contribution analysis of radicals to the properties of hydrogenated amorphous carbon films grown by a plasma-enhanced chemical vapor deposition

机器学习和自由基对等离子体增强化学气相沉积氢化非晶碳薄膜性能的贡献分析