Nonequilibrium surface reactions of plasma-assisted atomic layer processes

等离子体辅助原子层工艺的非平衡表面反应

• 批准号: 21H04453
• 负责人: 浜口 智志
• 金额: $ 26.96万
• 依托单位: Osaka University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (A)
• 财政年份: 2021
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2021-04-05 至 2025-03-31
• 项目状态: 未结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-21H04453/
• 关键词: 半導体プロセス; 原子層エッチング ALE; 原子層堆積 ALD; プラズマプロセス; プラズマ表面相互作用; 原子層エッチング ALE; プラズマ・プロセス; 表面プロセス工学

プラズマ・プロセスを多用する最先端半導体製造では、数ナノメートルの三次元構造体を、原子レベルの精度で、表面を損傷せず加工する必要がある。本研究は、プラズマ表面相互作用の学術的理解を飛躍的に高め、表面反応素過程からプロセス装置まで統合して理論的・実験的に解析することで、原子層精度の加工プロセス（原子層プロセス：ALP）を量子論レベルで理解し、かつ、制御可能とすることを目的とする。手法としては、複雑なプラズマ・プロセスを、個別の素過程に分解して、各種ビーム実験と数値シミュレーションを組み合わせて解析する。本年度は、昨年度に引き続き、SiNのプラズマ支援原子層堆積（PEALD）プロセスの表面解析を行った。典型的なSiN PEALDでは、ジクロロシラン(SiCl2H2)等のクロロシラン系分子を堆積用プリカーサとして用い、Siを表面に堆積した後、窒素・水素あるはアンモニア（NH3）プラズマを用いて表面を窒化する同時に、残余の有機物を脱離させる。本研究では、Siの堆積プロセスの自己停止に必要な塩素原子（Cl）を、次の窒化プロセスの際に、プラズマから供給される水素（Ｈ）原子がCl原子として反応してHClを形成する過程が主要なCl除去過程であることを明らかにした。また、プロセスに用いるプラズマ装置を理解する目的で、容量結合プラズマ・プロセス実験装置を用いて、アルゴン（Ar）気体によるプラズマ放電解析（プローブ計測、発光分光計測等）を昨年度に引き続き行い、衝突輻射モデルから予測されるAr原子の発光分光スペクトルが、気体圧力の低い場合で実験値とよく一致するものの、20Paを超える高圧側で一致しない理由が、アルゴンの準安定粒子の存在確率が、数値シミュレーション・モデルで過小評価されていることが原因であることを明らかにした。このため、現在、プラズマシミュレーションの改良を行っている。

The first half of the body is built, the third dimension is measured, the precision is measured, the surface is processed, and it is necessary. The purpose of this study is to improve the understanding of the science of surface interaction, the analysis of the theory of surface interaction, the analysis of the theory of surface interaction, the analysis of the theory of surface interaction, the analysis of the theory of surface interaction, the analysis of the theory of surface interaction, the analysis of the theory of surface interaction, the analysis of the theory of surface interaction, the analysis of the theory of surface interaction, the analysis of the theory of surface interaction, the analysis of the theory of surface interaction, the analysis of the theory of surface interaction, the analysis of the theory of surface interaction, the analysis of the theory of surface interaction, the analysis of the theory of surface interaction, the analysis of the theory of surface interaction, the analysis of atomic precision, the understanding of quantum theory. Method analysis, copy analysis, process analysis, data analysis and analysis. This year's and last year's introduction, SiN supports atomic stack (PEALD), surface analysis. Typical molecular reactors, such as SiN PEALD, SiCl2H2, and so on, are actively used for use, and after the surface of Si is used, asphyxiating water is used for the treatment of asphyxiated water (NH3) and the asphyxiating agent is used for surface asphyxiation at the same time, and the residual organic matter is isolated. In this study, the Si stack does not require the use of the essential element atom (Cl), the secondary concentration of the atom (Cl), and the supply of the water (H) atom to the water (H) atom. The Cl atom counteracts the HCl effect on the formation of the process. The main reason is the Cl removal process. The purpose of the device is to understand the purpose and capacity of the device. The device is designed to be used. The Ar device is used to analyze the performance of the device. (the computer program, the optical spectrometer, etc.) In terms of physical strength, high temperature, stable particles, stable particles and stable particles. Let's see, now, let's see if we can improve the situation.

项目成果

Molecular dynamics study on damage formation in atomic layer etching of Si with halogen radicals

卤素原子层硅刻蚀损伤形成的分子动力学研究

• 发表时间: 2021
• 作者: Takayanagi Tadashi;Uetoko Takahiro;Erin Joy C. Tinacba
• 通讯作者: Erin Joy C. Tinacba

RUB-Japan Workshop: Bridging the Pandemic: Reigniting Cooperation on Plasma Research

卢布-日本研讨会：弥合流行病：重新启动血浆研究合作

• 发表时间: 2021

Improving penalized semi supervised nonnegative matrix factorization result’s confidence using deep residual learning approach in spectrum analysis

• DOI: 10.1109/icecet55527.2022.9873493
• 发表时间: 2022-07
• 期刊: 2022 International Conference on Electrical, Computer and Energy Technologies (ICECET)
• 作者: Nathaniel Saura;Koh Mastumoto;S. Benkadda;K. Ibano;Heun Tae Lee;Yoshio Ueda;Satoshi Hamaguchi

Plasma process control with machine learning

通过机器学习进行等离子体过程控制

• 发表时间: 2022
• 作者: E. Aprile;...;Y. Itow;...;S. Kazama;...;K. Martens;...;S. Moriyama;...;A. Takeda;...;et. al. (XENON Collaboration);Satoshi Hamaguchi
• 通讯作者: Satoshi Hamaguchi

Molecular dynamics study of SiO2 nanohole etching by fluorocarbon ions

• DOI: 10.1116/6.0002380
• 发表时间: 2023-03
• 期刊: Journal of Vacuum Science & Technology A
• 作者: C. Cagomoc;M. Isobe;S. Hamaguchi