ナノ臨界場制御による超高速・異方性選択エッチングに関する研究

纳米临界场控制超快各向异性选择性刻蚀研究

基本信息

批准号：
13025225
负责人：
堀勝
金额：
$ 1.34万
依托单位：
Nagoya University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas (A)
财政年份：
2001
资助国家：
日本
起止时间：
2001 至无数据
项目状态：
已结题

项目摘要

ナノ臨界場を制御できる装置の開発行い、下記の成果を得た。1.気相・液体・固体から成るナノ領域の臨界場を形成するために、低圧から大気圧まで圧力の制御が可能であり、かつ基板温度を制御できる装口の開発を行った。液層状態をナノメータの厚みで制御するために、基板を2000rpm以上で高速回転する機構と高圧力での原料ガスの消耗を防ぐためにガスをリサイクルするシステムを構築し、広範囲の圧力下においてプラズマを生成し、且つ基板温度と基板の回転が実現できることが分かった。2.基板湿度を低温に保ち、マグネトロン型のプラズマで酸化シリコン薄膜のエッチングを行ったところ、1.8ミクロン/分という高エッチング速度を実現した。これは、基板の低温下によって、エッチング表面にボーラス状の液層面に近いナノ層が形成され、多量の活性種を含むために、エッチング速度が飛躍的に増加すると考えられる。3.H_2OおよびNF_3ガスを用いて酸化シリコン薄膜のエッチングを行ったところ、プラズマに導入する電力の増加とともにエッチング速度が増加し、最終的には4ミクロン/分という速度でシリコン酸化膜の超高速エッチングが可能であることを見出した。4.ナノ臨界場を制御することにより、従来のドライエッチングには見られず、むしろウエットエッチングに近い特性が発現することが分かった。今後、条件の最適化により、ドライエッチングのさらなる高速化・異方性を実現するための知見が集積されると考えられる。

我们开发了一种可以控制纳米临界场的装置并获得了以下结果。 1. 为了在由气体、液体和固体组成的纳米区域形成临界场，我们开发了一种可以控制从低压到大气压的压力并控制基板温度的安装座。为了控制纳米厚度的液层状态，我们构建了一个以2000rpm或更高的速度旋转基板的机构和一个气体回收系统，以防止高压下原料气体的消耗。可以实现基板温度和基板旋转。 2.通过将基板湿度保持在低温下并使用磁控管型等离子体蚀刻氧化硅薄膜，实现了1.8微米/分钟的高蚀刻速率。这被认为是由于衬底温度较低，在蚀刻表面形成了靠近液层表面的团状纳米层，且含有大量活性物质，导致蚀刻速率急剧增加。。 3.当使用H_2O和NF_3气体蚀刻氧化硅薄膜时，蚀刻速率随着引入等离子体的功率的增加而增加，最终以4微米/分钟的超高速蚀刻氧化硅薄膜。发现蚀刻是可能的。 4. 通过控制纳米临界场，发现出现了传统干法蚀刻中没有的、与湿法蚀刻相当相似的特性。未来，人们认为通过优化条件，积累知识以实现更快的干法蚀刻和更大的各向异性。