SiO2Etching4 をテンプレートにして作成

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[[SiO2Etch]] *第3 章 フルオロカーボンラジカル，イオンと表面の相互作用 *3.1 序 **3.1.1 本章の構成 　フルオロカーボンプラズマによるシリコン酸化膜エッチング... 　はじめに，フルオロカーボン（a-C:F）膜の堆積に関与する気... 　次に，高密度プラズマで絶対量が増えているフルオロカーボ... ズに依存してSiO2 のエッチングからa-C:F 膜の堆積にモードが... *3.2 フルオロカーボンラジカルと表面の相互作用 **3.2.1 はじめに 　フルオロカーボンプラズマを用いたシリコン酸化膜（SiO2）... ***背景～ラジカル密度分布 　これまで調べられてきたフルオロカーボンプラズマ中のCFx ... 　気相中のラジカル密度は，壁近傍でa-C:F 膜堆積によって減... （式） で与えられる．ここで，kr，kf ，ks はそれぞれ再結合，形成... 　表面近傍のラジカル密度分布は拡散に支配されていると仮定... （式） で与えられる．ここで，表面z = 0 では表面損失係数s に応じ... （式） で与えられる．ここで，νz はz 方向のラジカルの熱速度であり... ***背景～ラジカル計測 　1987 年にBooth らはCF4/O2 の平行平板プラズマのCF，CF2 ... 　Kiss らはCF4/5% Ar の70W の平行平板プラズマ中のCF，CF2 ... 　名古屋大学のSugai のグループのHikosaka らは出現化イオン... 　Robertson はCF3I プラズマ中のCF2 のs に0.00016 という低... 　Hancook はCF2 ラジカルのアフターグローの密度減少が50mTo... 　その後，Tserepi がCF4 の100mTorr でのマイクロ波放電の下... 　1997 年に名古屋大学のKadota のグループのSuzuki らはヘリ... 　このSuzuki の報告を受けて，1997 年頃からBooth はCF2 の... 　名古屋大学のGoto のグループはCHF3 のECR(electron cyclot... 　Haverlag はシース領域でラジカルが多くなる現象をシース中... 　New Mexico 大のBauer はCFx ラジカルのIR-LAS 計測を報告... 　Crunden はC2F4(TFE*9) とHFPO*10中のCF2 をUV 吸収で計測... 　Arai らはホローカソード型のプラズマ源でCF4/H2 のパルス... 使った導出方法で，CF4 プラズマ中のCF2 の拡散係数について6... 　ASET のHayashi らはC4F8/Ar 平行平板装置のプラズマ中をア... 　松下電器のHayashi らはC4F8/Ar のICP 系のプラズマでCFx ... 　コロラド大学のFisher のグループはCHF3 プラズマで生成し... 　Hebner はICP プラズマ中のCFx ラジカルの回転準位の状態分... 　Booth のグループからAbada らも同様に誘導結合プラズマのC... 　最近では，NIST(National institute of Standards and Tech... ***ラジカル時空間構造決定のモデル 　フルオロカーボンプラズマ気相中のCFx ラジカルの生成・消... 1. CFx ラジカルがポリマーを堆積し，そのポリマー表面にイオ... 2. CF+x イオンが表面で中性化して反射するreflection モデル... 3. CFx ラジカルがイオンで照射された表面に吸着して消滅する... 4. CFx イオンがプラズマシース中を通過する際にガスとの衝突... 5. CFx ラジカルの密度はプラズマ中では高温のため低下してい... 6. バルクプラズマでは電子衝突によって解離して破壊するとす... などが挙げられる． 　ここで，イオンが関与して表面で生成するcyclic モデルでは... とする． 　それ以外にイオンがa-C:F 膜と反応してラジカルが生成する... 　LIF 法によるCFx ラジカルの分析は優れた時間分解能を有し... **3.2.2 実験 　実験で用いた装置の該略図を図3.1 に示す．反応室は内径約2... 　チャンバー容積からガスの滞在時間は200ms 程度である．SUS... 　反応炉の窓にはLIF 用に合成石英（UV グレード；シグマ光機... 　PLIF 法については，F=158 mm とF=−50 mm のシリンドリカル... 　FTIR の赤外光はミラー光学系でATR プリズムに集光し内部で... 　IRATR のスペクトルはプロセス前の基板だけの信号をバック... 　プラズマ密度はチャンバーの中心部（r = 0, z = 30 mm）で... //はじめに， 　調べたプラズマの電子密度のRF パワー依存性を図3.2 に示す... **3.2.3 結果～CF2 ラジカルの基板近傍2 次元計測 　SUS 電極近傍のCF2 ラジカルの濃度のz 方向分布をLIF 法で... 　表面の材質には，Ge 基板を用いている．これは，赤外分光法... ***結果～CF4 　まず，CF4(=100%) プラズマをe モードで生成した時のCF2 の... ***結果～CF4/Ar 　CF4 ガスを用いているがAr で希釈してCF4/Ar(=10/90%) のh ... ***結果～c-C4F8/Ar 　c-C4F8/Ar(=10/90%) プラズマにおけるCF2 ラジカルのz 方向... ***結果～基板バイアス 　これまでのガス組成とプラズマ密度を変えた結果では基板バ... **3.2.4 気相ラジカル密度と表面a-C:F 膜堆積の同時観察 　気相中のラジカルと表面との相互作用は複雑である．気相中... ***結果～a-C:F 膜堆積とCF2 ラジカル密度のプラズマ密度依存性 　C4F8/Ar プラズマの結果について表面近傍のCF2 ラジカル密... 　以上述べたCF2 ラジカル密度とa-C:F 膜堆積速度との間の逆... （式） と考える．ここで，kg とkd はCF2 の生成と消滅の反応レート... （式） の解が得られる．c-C4F8 の分圧依存の実験結果に合うように，... ***結果～5%c-C4F8/Ar 　図3.16 に同時観察したa-C:F 膜厚とCF2 ラジカル密度の時間... 　表面近傍のCF2 ラジカル密度のz 方向プロファイルを図3.17 ... 　a-C:F 膜の堆積とCF2 密度との関係を詳細に調べるためにバ... 　バイアスパワーが低いためにスパッタ速度は10.6nm/s と低下... 　次に，c-C4F8 の分圧を10% に高くした時の結果を図3.19 に... 　直接的にスパッタによるCF2 生成の効果を見るためにAr のみ... 　ここまでの結果を素直に考えると，CF2 の濃度がプラズマ側... 　一般にプラズマの発光強度はプラズマ密度を反映していると... **3.2.5 まとめ 　フルオロカーボンラジカルの気相中の密度分布の決定要因に... 　これまでに，ICP などの高密度プラズマ中のラジカル密度に...

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[[SiO2Etch]] *第3 章 フルオロカーボンラジカル，イオンと表面の相互作用 *3.1 序 **3.1.1 本章の構成 　フルオロカーボンプラズマによるシリコン酸化膜エッチング... 　はじめに，フルオロカーボン（a-C:F）膜の堆積に関与する気... 　次に，高密度プラズマで絶対量が増えているフルオロカーボ... ズに依存してSiO2 のエッチングからa-C:F 膜の堆積にモードが... *3.2 フルオロカーボンラジカルと表面の相互作用 **3.2.1 はじめに 　フルオロカーボンプラズマを用いたシリコン酸化膜（SiO2）... ***背景～ラジカル密度分布 　これまで調べられてきたフルオロカーボンプラズマ中のCFx ... 　気相中のラジカル密度は，壁近傍でa-C:F 膜堆積によって減... （式） で与えられる．ここで，kr，kf ，ks はそれぞれ再結合，形成... 　表面近傍のラジカル密度分布は拡散に支配されていると仮定... （式） で与えられる．ここで，表面z = 0 では表面損失係数s に応じ... （式） で与えられる．ここで，νz はz 方向のラジカルの熱速度であり... ***背景～ラジカル計測 　1987 年にBooth らはCF4/O2 の平行平板プラズマのCF，CF2 ... 　Kiss らはCF4/5% Ar の70W の平行平板プラズマ中のCF，CF2 ... 　名古屋大学のSugai のグループのHikosaka らは出現化イオン... 　Robertson はCF3I プラズマ中のCF2 のs に0.00016 という低... 　Hancook はCF2 ラジカルのアフターグローの密度減少が50mTo... 　その後，Tserepi がCF4 の100mTorr でのマイクロ波放電の下... 　1997 年に名古屋大学のKadota のグループのSuzuki らはヘリ... 　このSuzuki の報告を受けて，1997 年頃からBooth はCF2 の... 　名古屋大学のGoto のグループはCHF3 のECR(electron cyclot... 　Haverlag はシース領域でラジカルが多くなる現象をシース中... 　New Mexico 大のBauer はCFx ラジカルのIR-LAS 計測を報告... 　Crunden はC2F4(TFE*9) とHFPO*10中のCF2 をUV 吸収で計測... 　Arai らはホローカソード型のプラズマ源でCF4/H2 のパルス... 使った導出方法で，CF4 プラズマ中のCF2 の拡散係数について6... 　ASET のHayashi らはC4F8/Ar 平行平板装置のプラズマ中をア... 　松下電器のHayashi らはC4F8/Ar のICP 系のプラズマでCFx ... 　コロラド大学のFisher のグループはCHF3 プラズマで生成し... 　Hebner はICP プラズマ中のCFx ラジカルの回転準位の状態分... 　Booth のグループからAbada らも同様に誘導結合プラズマのC... 　最近では，NIST(National institute of Standards and Tech... ***ラジカル時空間構造決定のモデル 　フルオロカーボンプラズマ気相中のCFx ラジカルの生成・消... 1. CFx ラジカルがポリマーを堆積し，そのポリマー表面にイオ... 2. CF+x イオンが表面で中性化して反射するreflection モデル... 3. CFx ラジカルがイオンで照射された表面に吸着して消滅する... 4. CFx イオンがプラズマシース中を通過する際にガスとの衝突... 5. CFx ラジカルの密度はプラズマ中では高温のため低下してい... 6. バルクプラズマでは電子衝突によって解離して破壊するとす... などが挙げられる． 　ここで，イオンが関与して表面で生成するcyclic モデルでは... とする． 　それ以外にイオンがa-C:F 膜と反応してラジカルが生成する... 　LIF 法によるCFx ラジカルの分析は優れた時間分解能を有し... **3.2.2 実験 　実験で用いた装置の該略図を図3.1 に示す．反応室は内径約2... 　チャンバー容積からガスの滞在時間は200ms 程度である．SUS... 　反応炉の窓にはLIF 用に合成石英（UV グレード；シグマ光機... 　PLIF 法については，F=158 mm とF=−50 mm のシリンドリカル... 　FTIR の赤外光はミラー光学系でATR プリズムに集光し内部で... 　IRATR のスペクトルはプロセス前の基板だけの信号をバック... 　プラズマ密度はチャンバーの中心部（r = 0, z = 30 mm）で... //はじめに， 　調べたプラズマの電子密度のRF パワー依存性を図3.2 に示す... **3.2.3 結果～CF2 ラジカルの基板近傍2 次元計測 　SUS 電極近傍のCF2 ラジカルの濃度のz 方向分布をLIF 法で... 　表面の材質には，Ge 基板を用いている．これは，赤外分光法... ***結果～CF4 　まず，CF4(=100%) プラズマをe モードで生成した時のCF2 の... ***結果～CF4/Ar 　CF4 ガスを用いているがAr で希釈してCF4/Ar(=10/90%) のh ... ***結果～c-C4F8/Ar 　c-C4F8/Ar(=10/90%) プラズマにおけるCF2 ラジカルのz 方向... ***結果～基板バイアス 　これまでのガス組成とプラズマ密度を変えた結果では基板バ... **3.2.4 気相ラジカル密度と表面a-C:F 膜堆積の同時観察 　気相中のラジカルと表面との相互作用は複雑である．気相中... ***結果～a-C:F 膜堆積とCF2 ラジカル密度のプラズマ密度依存性 　C4F8/Ar プラズマの結果について表面近傍のCF2 ラジカル密... 　以上述べたCF2 ラジカル密度とa-C:F 膜堆積速度との間の逆... （式） と考える．ここで，kg とkd はCF2 の生成と消滅の反応レート... （式） の解が得られる．c-C4F8 の分圧依存の実験結果に合うように，... ***結果～5%c-C4F8/Ar 　図3.16 に同時観察したa-C:F 膜厚とCF2 ラジカル密度の時間... 　表面近傍のCF2 ラジカル密度のz 方向プロファイルを図3.17 ... 　a-C:F 膜の堆積とCF2 密度との関係を詳細に調べるためにバ... 　バイアスパワーが低いためにスパッタ速度は10.6nm/s と低下... 　次に，c-C4F8 の分圧を10% に高くした時の結果を図3.19 に... 　直接的にスパッタによるCF2 生成の効果を見るためにAr のみ... 　ここまでの結果を素直に考えると，CF2 の濃度がプラズマ側... 　一般にプラズマの発光強度はプラズマ密度を反映していると... **3.2.5 まとめ 　フルオロカーボンラジカルの気相中の密度分布の決定要因に... 　これまでに，ICP などの高密度プラズマ中のラジカル密度に...

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