プラズマダメージとアトミックレイヤーエッチング (ALE)

ドライエッチング技術は半導体デバイスの微細化・高集積化を実現するためのキーテクノロジーです。しかしながら、プロセスにプラズマが用いられるが故にデバイスは高エネルギー粒子や荷電粒子により種々のダメージを受け、ダメージが大きい場合にはLSIの歩留りや信頼性が低下します。本セミナーではデバイスの微細化が進むにつれ深刻化しつつあるチャージアップダメージ、イオン衝撃によるSi表層部へのダメージについて、その現象を整理し、成因、低減策について詳細に解説します。また、これらのダメージがデバイス特性に及ぼす影響についても言及します。さらには10nmノード以降の低ダメージエッチングとして有望視されているアトミックレイヤーエッチングについても詳細に解説します。 　本セミナーでは、まず初めにプラズマダメージを理解する上で必用な基礎的な項目、即ちプラズマの生成や、ダメージの根源となる荷電粒子のリアクター内での動きについて、ドライエッチングに詳しくない方でも理解できるように解説します。次にチャージアップの発生メカニズム、各種エッチング装置・アッシング装置のチャージアップアップ評価、チャージアップによるゲート酸化膜破壊のメカニズムについて解説し、プロセス面、ハードウェア面、デバイスデザインルール面からの対策方法を明らかにします。ここでは、生産現場で実際に起こった不良事例も紹介します。イオン衝撃によるSi表層部へのダメージに関しては、主として高エネルギーイオンによる結晶の乱れや結晶欠陥、およびデバイス特性への影響について解説します。 　アトミックレイヤーエッチング (ALE) では、最初に原理と特徴について解説し、次にSiのALEで実際にその特徴が実現できることを示します。さらには次世代パワーデバイスへの適用が有望視されていて、非常に低ダメージのエッチングが要求されるGaN、AlGaNのALEプロセス構築について詳細に解説します。 　本セミナーは、長年半導体の製造現場に近い所で仕事をしていた講師の体験に基づいておりますので、実践的で密度の濃い内容になっており、プラズマダメージの全容や最先端のALEを理解するのに最適な講座となっています。ドライエッチングエンジニアの方々のみならず、プラズマを使うCVDエンジニアの方々やデバイスエンジニアの方々、また半導体材料メーカーのエンジニアの方々が、現場での不良対策や今後の開発に活用するのにも役立つセミナーです。

1. はじめに
   1. プラズマ処理によって生じる各種のダメージ
2. ドライエッチングの基礎
   1. プラズマとは何か
   2. ドライエッチング装置の概要
   3. リアクター内での荷電粒子の動き
   4. イオンシースの形成とイオンの加速
   5. イオンエネルギーの周波数依存性
3. チャージアップダメージ
   1. チャージアップダメージの評価方法
   2. チャージアップの発生メカニズム
   3. 各種エッチング装置のチャージアップ評価とその低減法
      1. マグネトロンRIE
      2. 平行平板プラズマエッチャー
      3. ECRプラズマエッチャー
      4. 誘導結合型プラズマエッチャー
   4. 各種アッシング装置のチャージアップ評価とその低減法
      1. バレル型アッシャー
      2. ダウンストリーム型アッシャー
   5. プラズマ処理におけるゲート酸化膜破壊のメカニズム
   6. 電子シェーディングダメージ
      1. 電子シェーディングダメージの発生メカニズム
      2. 電子シェーディングダメージの低減法
   7. ゲート酸化膜破壊の温度依存性
   8. デバイスデザインルールによるチャージアップダメージ対策
   9. チャージアップダメージによる不良事例
      1. トランジスタ特性の劣化
      2. 静電チャック起因のゲート酸化膜破壊
4. Si表層部に導入されるダメージ
   1. 高エネルギーイオンによる結晶の乱れ・結晶欠陥
   2. 少数キャリアのライフタイムの低下
   3. コンタクト抵抗の増大
5. アトミックレイヤーエッチング
   1. アトミックレイヤーエッチングの歴史
   2. 今なぜアトミックレイヤーエッチングが必要か?
   3. アトミックレイヤーエッチングの原理と特徴
   4. Siのアトミックレイヤーエッチング
      1. 表面粗さ
      2. Si/SiO2高選択エッチング
      3. アスペクト比依存性
   5. GaN、AlGaNのアトミックレイヤーエッチング
      1. GaN、AlGaNを用いたパワーデバイス構造
      2. GaNのアトミックレイヤーエッチング
      3. AlGaNのアトミックレイヤーエッチング
6. まとめ
• 質疑応答・名刺交換