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开发对于促进人类和地球繁荣的可持续发展至关重要。构成该系统的集成电路，传感器，执行器和其他要素的基本技术是基于精细的加工和血浆蚀刻的，尽管目前需要“原子量表工程”来控制原子和分子水平的反应过程，但很难通过基于Inner的技术来重复进行，并且反复进行了反复的试验，并且是重复进行的，并且反复进行了反复的试验。鉴于此背景，有必要了解蚀刻反应的原理。在这项研究中，为了实现这种阐明，我们旨在将反应过程分为三个阶段：i）气相反应，ii）主动物种转运，iii）表面反应，我们旨在构建层次分析方案。这些都将通过动态分析进行，从构建原理理论到使用计算科学，演示和验证实验的模拟预测，这些实验将反应分为基本过程，使用可以适应质量生产的蚀刻设备的实验，以及通过动态分析进行血浆表面相互作用的进展。换句话说，在探索建立一个整合理论，计算和实验的研究基础的方法的同时，我们将系统化等离子与表面之间相互作用的“原子量表工程”，并开发基本技术，从而有助于创建下一代创新电子信息设备。今年，我们专注于具有高纵横比结构的高材料选择比等离子体蚀刻，以创建虚拟的实验环境。因此，专注于过去从未用于蚀刻的氢氟化合物气体，我们对许多分子进行了量子化学计算，并致力于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）

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

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

高アスペクトホールエッチングにおけるストライエーションの形成メカニズム

高深宽孔刻蚀条纹形成机理