数値制御大気圧プラズマ犠牲酸化による超精密加工

采用数控常压等离子体牺牲氧化的超精密加工

• 批准号: 19656040
• 负责人: 佐野 泰久
• 金额: $ 2.05万
• 依托单位: Osaka University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Challenging Exploratory Research
• 财政年份: 2007
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2007 至 2009
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-19656040/
• 关键词: 特殊加工; 犠牲酸化; 大気圧プラズマ; SOIウエハ; プラズマ酸化

本研究は、被加工物をシリコンとし、大気圧プラズマによる酸化によって除去したい量に応じてシリコンを酸化ケイ素に変換し、最後にフッ酸洗浄によって酸化ケイ素を除去して目的形状を得るという一連の手続きによる超精密加工の開発を目的としている。これまでの基礎実験によって本加工法が実現可能であることは実証済みである。本課題においては、本加工法を実用的な加工法とするために、全く新しい数値制御加工の方法として、微小電極の集合から成るアレイ型の平行平板型電極を用いることを検討する。そして、本加工法が能率の点で実用といえる方法になりうるのかどうかを明らかにすることを目的としている。初年度に試作したアレイ型電極は、容易に製作できることを優先したためその性能は十分とはいえず、電極間の位置のばらつきが百マイクロメートルのオーダで存在しており、また動作もスムーズでなかった。そこで、これまでのアレイ型電極よりも性能を向上させたアレイ「型電極を製作した。新たに製作したアレイ電極は、位置精度の高精度化を実現するとともに、電極の軽量化を行うことで動作性能を向上させ、確実に指示通りの状態を保つことができるようにした。そして、改良したアレイ型基礎実験装置を用いて、大気圧プラズマ酸化時間と酸化膜厚さの関係を調査し、8インチシリコンウエハの1/6領域における数値制御加工を実施した。加工前5.9nmであったシリコン層厚さばらつきを3.4nmに改善することに成功し、本加工法の実現可能性を明らかにした。

这项研究旨在使用一系列程序制成硅制成的过程，并根据大气压力等离子体的氧化量将硅转化为氧化硅，最后将硅氧化硅通过水的氧化硅通过水的氧化物清除以获得所需的形状。已经证明，这种处理方法可以通过到目前为止的基本实验来实现。在这个主题中，为了使这种加工方法成为实用的加工方法，我们将考虑使用由一组微电极组成的阵列型平行平板电极作为一种全新的数值控制方法。这种处理方法的目的是阐明它是否可以是一种实用方法。第一年原型的阵列类型电极优先考虑容易制造，因此其性能不够，并且电极之间的位置变化为100微米，并且该操作不平滑。因此，我们制造了一种阵列类型电极，其性能比以前的阵列类型电极提高。新生产的阵列电极达到了更高的位置精度，并且通过减少电极的重量，它可以提高操作性性能，从而确保可以按规定维持状态。然后，使用改进的基本阵列类型实验设备，我们研究了大气压力等离子体氧化时间与氧化物膜厚度之间的关系，并在8英寸硅晶片的1/6中进行了数值控制的加工。我们成功地改善了硅层厚度的变化，即处理前为5.9 nm，至3.4 nm，揭示了这种处理方法的可行性。

项目成果

Improvement of Thickness Uniformity of SOI (Silicon on Insulator) Layer by Numerically Controlled Sacrificial Oxidation Using Arrayed Atmospheric-Pressure Plasma

使用阵列大气压等离子体进行数控牺牲氧化以改善 SOI（绝缘体上硅）层的厚度均匀性

• 发表时间: 2009
• 作者: 高奈秀匡;他;水谷公一;水谷公一;水谷 公一;R. Murakami;R. Murakami;R. Murakami;村上 理一;村上 理一;Shohei Kamisaka;Shohei Kamisaka
• 通讯作者: Shohei Kamisaka

Improvement of Thickness Uniformity of SOI Layer by Numerically Controlled Sacrificial Oxidation Using Atmospheric Pressure Plasma

利用大气压等离子体数控牺牲氧化改善 SOI 层厚度均匀性

• 发表时间: 2009
• 作者: 高奈秀匡;他;水谷公一;水谷公一;水谷 公一;R. Murakami;R. Murakami;R. Murakami;村上 理一;村上 理一;Shohei Kamisaka;Shohei Kamisaka;Shohei Kamisaka;Shohei Kamisaka
• 通讯作者: Shohei Kamisaka

数値制御大気圧プラズマ犠牲酸化を用いたSOI層の均一化-多電極プラズマ発生装置の試作-

使用数控常压等离子体牺牲氧化实现 SOI 层的均匀化 - 多电极等离子体发生器的原型制作 -

• 发表时间: 2008
• 作者: 高奈秀匡;他;水谷公一;水谷公一;水谷 公一;R. Murakami;R. Murakami;R. Murakami;村上 理一;村上 理一;Shohei Kamisaka;Shohei Kamisaka;Shohei Kamisaka;Shohei Kamisaka;上坂翔平
• 通讯作者: 上坂翔平

Improvement of Thickness Uniformity of SOI Layer by Numerically Controlled Sacrificial Oxidation using Atmospheric-Pressure Plasma with Electrode Array System

采用大气压等离子体和电极阵列系统进行数控牺牲氧化以改善 SOI 层的厚度均匀性

• 期刊: Japanese Journal of Applied Physics (Accepted)
• 作者: 高奈秀匡;他;水谷公一;水谷公一;水谷 公一;R. Murakami;R. Murakami;R. Murakami;村上 理一;村上 理一;Shohei Kamisaka
• 通讯作者: Shohei Kamisaka