プラズマエッチングの必須基礎知識と表面反応制御・表面分析

第1部 プロセスプラズマの基礎と応用

- 特にプロセスガスの解離過程とプロセスレシピ構成について -

　プロセスプラズマの基本的な物理量、シースとその役割、プロセスガス及び生成物の蒸気圧・発生量等、について述べ、プロセスプラズマついてより深い理解を持って頂くよう解説する。さらに、プロセスガスの解離過程について、特に計算化学で得られる情報について、解説しプロセスレシピとガス混合比について考察する。また、今後に必要とされるダメージレスエッチング技術について、CDEを含めて、議論する。

(12:30～14:15)

1. はじめに
2. プロセスプラズマの基礎
   • 分子数密度
   • 電子密度
   • 正負イオン密度
   • 電子温度
   • イオン温度
   • 基板入射フラックス量とプロセス速度
3. RFシースの役割とイオンエネルギー
   • RFシースとは何か
   • RFシース内のイオン挙動
   • RFシースと電子挙動
   • 陰極基板電位発生のメカニズム
   • RFシース内での電荷交換
   • 基板入射イオンのエネルギー分布とRF周波数との関係
4. 低圧プラズマとCDEの相違
   • 気相中での化学反応をどう考えるか
   • 気相反応と表面反応
5. 気相中のガス解離過程と反応
   • 電子温度とプロセスガス解離との相関
   • ガス解離過程と反応
6. プロセスガスの解離過程とレシピ構成
   • 解離過程からわかるガス種選択
   • ガス解離過程が分かればレシピ構成の方向が見える
7. 今後の方向について
• 質疑応答・名刺交換

第2部 プラズマを用いた原子層エッチングと表面反応制御・表面分析

(14:30～16:15)

　プラズマを用いた原子層エッチングは、次世代の微細な三次元構造を持つ半導体デバイスを開発、製造する際に必要となる技術である。モノのインターネット (IoT: Internet of Things) の普及により、データ処理を担う半導体集積回路の微細化/三次元化は益々進んでおり、最小加工寸法が10ナノメートル以下となる今後の半導体デバイス製造プロセスには、原子層レベルの制御性でプラズマエッチングする技術が求められている。 　本講座では、プラズマを用いた原子層エッチング技術について、半導体デバイスのトレンドからエッチング反応の原理、表面原子層反応の制御、エッチング装置、そして最先端の原子層エッチング開発事例までを、メーカーのエッチング技術開発の現場にいる講師が、実経験を交えながら分かり易く解説する。

1. 半導体デバイス製造におけるプラズマエッチング
   1. 半導体デバイスのトレンド
      1. ロジックデバイス
      2. メモリーデバイス
   2. デバイス構造および製造プロセス
      1. デバイス構造
      2. 製造プロセスフロー
      3. エッチングプロセス
2. プラズマエッチングの表面反応と先端課題
   1. プラズマエッチングにおける表面反応
      1. エッチング反応の基礎
      2. 入射イオンとラジカル
      3. エッチング表面反応
   2. プラズマエッチングプロセスの歴史
   3. 先端デバイスの課題と原子層エッチング
3. プラズマを用いた原子層エッチングと表面分析
   1. 原子層プロセス (ALD/ALE) の開発動向
   2. 原子層エッチングの開発動向
   3. 異方性ALEと等方性ALE
   4. プラズマと熱サイクルを用いた等方性ALE
   5. 原子層エッチング装置
   6. 原子層エッチングと表面分析
      1. XPS分析
      2. TDS分析
   7. 各種材料の原子層エッチング
      1. 窒化シリコン
      2. 窒化チタン
      3. タングステン
4. 今後の課題
5. まとめ
• 質疑応答・名刺交換