ECRプラズマエッチング装置による化合物半導体エッチング反応機構の解明

使用ECR等离子蚀刻设备阐明化合物半导体蚀刻反应机理

• 批准号: 05750682
• 负责人: 霜垣 幸浩
• 金额: $ 0.58万
• 依托单位: The University of Tokyo
• 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: 1993
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 1993 至 无数据
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-05750682/
• 关键词: ECRプラズマ; エッチング; 化合物半導体; 塩素ラジカル; マイクロロ-ディング効果

本研究ではECR-RIBE(電子サイクロトロン共鳴反応性イオンビームエッチング)による化合物半導体のエッチングメカニズムの解明を主目標とし、半導体レーザや光スイッチなどのデバイス作製プロセスの最適化を検討した。まず、実験に使用したECR-RIBE装置におけるエッチング速度などの基礎データを収集するため、広範な実験領域でのエッチングを試みた。その結果、反応ガスである塩素の分圧を一定に保っても、エッチング速度は塩素ガス流量に依存することが分かった。これは、プラズマ励起反応により生成する塩素ラジカルの塩素ガスに対する割合が一定であり、塩素ラジカルの供給量が塩素ガス流量に比例するためであると考えられる。次に、エッチング形状の最適化を検討した。デバイスを作製する際には垂直にエッチングできることが望ましいが、多くの場合にアンダーカットなどが発生し、メサ型、逆メサ型のエッチングとなってしまう。エッチング形状に対してはガス分圧の依存性が大きいことが分かり、当研究補助金により購入した高精度絶対圧型バラトロン真空計により最適圧力条件を検討したところ、10^<-4>Torr程度の圧力条件において垂直加工が可能であることが分かった。また、反応メカニズムをより詳細に検討するためにエッチング速度および形状に関するシミュレーションを行った。実験結果との比較からエッチング反応主成分の反応確率は0.6以上であることが示唆された。また、垂直に入射した粒子のうち反応に寄与しなかった成分は反射して側壁をエッチングすると思われる。このとき、溝の幅が狭いほど側壁をエッチングする割合が大きくなるため、垂直方向のエッチング速度が低下するものと思われ、実験を行った結果、予期した通りの結果が得られた。今後、実験データを蓄積することにより解析精度を高め、学会などにおいて発表する予定である。

This research is based on the ECR-RIBE (Electronic Resonance Reaction System) ECR-RIBE Compound Semiconductorチングメカニズムの解明を main target とし, semiconductor レーザや光スイッチなどのデバイス プロセスのoptimized を検した.まず、実験に Use the したECR-RIBE device におけるエッチングspeedなどのBasic データをCollection するため, 広法な実験区でのエッチングをtrial みた.その results, 応ガスである塩素の分嫧を必に宝っても, エッチング speed は塩素ガス流にdependence することが分かった.これは, プラズマstimulates the reaction, により generates する塩素ラジカルの塩素ガスに対する成合が一The supply volume of the fixed supply and the flow rate of the supply are determined by the proportion of the supply and the flow rate. The optimization of the shape of the times, the shape of the エッチング is optimized.デバイスをproduced する间にはverticalにエッチングできることが看ましいが、多くのoccasionにアンダーカットなどが発生し, メサ type, reverse メサ type のエッチングとなってしまう.エッチングshapeに対してはガス分徧のdependencyが大きいことが分かしたHigh-precision absolute pressure type バラトロン vacuum was purchased by により with a research grant It is possible to calculate the optimal pressure condition of したところ and 10^<-4>Torr degree of vertical pressure for vertical machining.また、反応メカニズムをより詳細に検討するためにエッチングspeed およびshape に关するシミュレーションを行った. The result of the comparison is that the accuracy of the main component of the reflection is more than 0.6, and the accuracy of the reflection is higher than 0.6.また, vertical に incidence した particle のうちreflection に Send and しなかった component は reflection して side wall をエッチング すると思われる. The width of the groove is narrow and the side wall is narrowチング Speed ​​is low するものと思われ, 実験を行った results, and expected した通 りの results がget られた. From now on, we will continue to analyze and analyze the accuracy of the accumulated data and learn how to use it.