低エネルギー中性粒子エッチングの研究

低能中性粒子刻蚀研究

• 批准号: 12750022
• 负责人: 小野 崇人
• 金额: $ 1.6万
• 依托单位: Tohoku University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Encouragement of Young Scientists (A)
• 财政年份: 2000
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2000 至 2001
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-12750022/
• 关键词: ドライエッチング; マイクロマシニング; 高感度センサー; Q値; 振動センサー; 高速原子線; 極薄片持ち梁; 高感度センシング; ナノマシニング; 走査型プローブ顕微鏡; 赤外線センサ

半導体デバイスの小型化にともない、より一層の精密な加工技術が必要とされている。この加工技術に必要とされる条件は、高い異方性、高選択性、低ダメージなどである。イオンを用いたエッチングではその電荷がエッチング中に表面に蓄積するため、この電荷により入射イオンが曲げられ垂直な加工を困難としている。この効果は、酸化膜などの絶縁物の加工において特に顕著となる。このため、中性のエッチングガスを用いた異方性のエッチング技術の開発が求められている。一方、高選択性を満たすためにはエッチングに用いるガス種に反応活性種(ラジカル)を大量に用いることおよび低エネルギーのエネルギーでエッチングすることが必要とされる。本研究では前述した高精度の半導体加工に応用する目的で、低エネルギー中性粒子線源の開発を行った。本装置は、高周波プラズマ生成室と高速原子線セルとから構成される。プラズマ生成室において高密度のプラズマを発生させたイオン・電子を、原子線生成室に供給する。高速原子線生成室では、中央のリングの陽極と周りの陰極間に低電圧を加えプラズマを発生させる。この際電子は、高速原子線源の両端で振動するため高密度のプラズマが発生できる。高速原子線生成室の出口に形成した微小な孔の中で電荷交換が起こりイオンは中性粒子として放出される。本年度は昨年度作製した装置を利用し、高感度センサーの作成を行った。この高感度センサーは、シリコンを極限の薄さまで薄くして高感度に質量変化を測定できる。カーボンナノチューブなどの水素吸蔵などの特性を評価した。

Semiconductor デ バ イ ス の miniaturization に と も な い, よ り layer の precision な processing technology が necessary と さ れ て い る. The <s:1> <s:1> processing technology に necessary とされる conditions <e:1>, high <s:1> anisotropic property, high selectivity 択, and low ダメ である ジな である である である. イ オ ン を with い た エ ッ チ ン グ で は そ の charge が エ ッ チ ン グ に に surface accumulation in す る た め, こ の charge に よ り incident イ オ ン が qu げ ら れ vertical な processing difficulty を と し て い る. The <s:1> effect of <s:1>, acidification film な, <s:1> organic matter <s:1> processing にお て て and に顕 are written in となる. こ の た め, neutral の エ ッ チ ン グ ガ ス を with い た square difference の エ ッ チ ン グ technology の open 発 が o め ら れ て い る. Side, high sentaku を against た す た め に は エ ッ チ ン グ に with い る ガ ス に anti 応 active species (ラ ジ カ ル) を most に い る こ と お よ び low エ ネ ル ギ ー の エ ネ ル ギ ー で エ ッ チ ン グ す る こ と が necessary と さ れ る. This study で は aforesaid し た high-precision の semiconductor processing に 応 with す で る purpose, low エ ネ ル ギ ー neutral particles line source の open 発 を line っ た. This device is composed of される, high-frequency プラズ generation chamber と and high-speed atomic lines セ と と ら. プ ラ ズ マ generated chamber に お い て high-density の プ ラ ズ マ を 発 raw さ せ た イ オ ン electronic を, atomic line generated chamber に supply す る. High-speed atomic line generated chamber で は, central の リ ン グ の anode と weeks り の に low between cathode electric 圧 を plus え プ ラ ズ マ を 発 raw さ せ る. <s:1> <s:1> interatomic electrons <s:1>, high-speed atomic line sources <s:1> two-end で vibrations するため high-density <s:1> プラズ が が generate で る る る. At the <s:1> outlet of the high-speed atomic wire generation chamber, に forms a <s:1> た tiny な hole. In the <s:1>, で charge exchange が occurs, and <s:1> <s:1> <s:1> <s:1> neutral particles と て are released される. This year た the た device を was made in the previous year, which utilized <s:1> and high-sensitivity セ セ サ <s:1> た った to create a を line った. こ の Gao Gan degrees セ ン サ ー は, シ リ コ ン を limit の thin さ ま で thin く し て Gao Gan degrees に quality variations change を determination で き る. Youdaoplaceholder0 カ ボ ボ ナノチュ ナノチュ ブな <e:1> <e:1> water absorption な <e:1> characteristics を review 価 た た.

项目成果

Jinling Yang,Takahito Ono and Masayoshi Esashi: "Mechanical Behavior of Ultrathin Microcantilever"Sensors and Actuators. 82. 102-107 (2000)

Jinling Yang、Takahito Ono 和 Masayoshi Esashi：“超薄微悬臂梁的机械行为”传感器和执行器。

Phan Ngoc Minh,Takahito Ono and Masayoshi Esashi: "High throughput aperture near-field scanning optical microscopy"Review of Scientific Instruments. 71. 3111-3117 (2001)

Phan Ngoc Minh、Takahito Ono 和 Masayoshi Esashi：“高通量孔径近场扫描光学显微镜”科学仪器评论。

P.Minh, T.Ono, S.Tanaka, K.Goto, M.Esashi: "Near-field recording with high optical throughput aperture array"Sensors and Actuators A. 95. 168-174 (2002)

P.Minh、T.Ono、S.Tanaka、K.Goto、M.Esashi：“采用高光通量孔径阵列的近场记录”传感器和执行器 A. 95. 168-174 (2002)

P.N.Minh, T.Ono, M.Esashi: "Fabrication of silicon microprobes for optical near-field applecations"CRC Press. 165 (2002)

P.N.Minh、T.Ono、M.Esashi：“用于光学近场应用的硅微探针的制造”CRC Press。

X.Li, T.Ono, R.Lin, M.Esashi: "Much Enlarged Resonant Amplitude of Micro-resonator with Two-degree-of freedon (2-DOF) Mechanical Coupling Scheme"International Conference on Solid-State Sensors and Actuators. 01. 1106-1202 (2001)

X.Li，T.Ono，R.Lin，M.Esashi：“具有二自由度（2-DOF）机械耦合方案的微谐振器的放大谐振幅度”固态传感器和执行器国际会议