プラズマエッチングにおけるプラズマダメージの発生機構と制御

現在、超微細半導体デバイスをはじめ、さまざまなデバイス製造において、プラズマプロセスは重要な役割を担っている。例えば、プラズマエッチングにおいては、想定外のプラズマとデバイス (固体) との相互作用が、デバイス特性・信頼性へ影響を及ぼす。この現象は、プラズマ誘起ダメージと呼ばれ、製造装置設計、プロセス設計、デバイス設計、回路設計において大きな問題となっている。それら現象の基礎的理解は、研究開発のみならず、生産現場でのプロセス管理においても重要である。しかしながら、一般の専門書だけでは、最先端のプラズマエッチングの実用上の課題であるプラズマ誘起ダメージを把握し、制御することは困難である。 　本講座では、近年重要視されているプラズマエッチングの技術課題として、プラズマ誘起ダメージをとりあげる。近年のデバイスの3次元化に伴う新しいプラズマダメージ形成機構や、デバイス設計に必要なデバイス劣化モデル、材料設計に必要な原子レベルでのプラズマダメージモデル、およびその制御について議論する。

1. プラズマとは
   1. 現代社会におけるプラズマ技術の応用例
   2. プラズマを理解するためのパラメータ
2. プラズマエッチングとは
   1. 超微細半導体デバイスの歴史 (加工技術を中心に)
   2. 超微細半導体デバイス製造におけるプラズマエッチングの役割
   3. プラズマエッチングの基礎 (反応表面の構造について)
3. プラズマエッチングにおける技術課題について
   1. 加工形状異常に代表される課題例
   2. 新しい課題～プラズマ誘起ダメージ
4. プラズマ誘起ダメージについて
   1. 3つのダメージ発生機構
   2. プラズマ誘起ダメージによる歩留まり低下とデバイス信頼性劣化
   3. イオン衝撃によるプラズマ誘起ダメージモデル
   4. デバイス劣化モデル
   5. 3次元構造における新しいプラズマ誘起ダメージ機構
5. 今後の展望～何がわかっていて、何がわからないのか?
   1. 原子レベルでのプラズマ誘起ダメージの理解に向けて
   2. プラズマ誘起ダメージを制御 (最適化?) する
   3. プラズマ誘起ダメージはどうなるのか?
• 質疑応答・名刺交換