5/21 ＜半導体製造において必須：プラズマプロセッシング＞ プラズマプロセスにおける基礎と 半導体微細加工へのプラズマによるエッチングプロセス

名古屋大学工学研究科 電子工学専攻 教授　豊田 浩孝　氏
名古屋大学低温プラズマ科学研究センター 教授（兼務）
自然科学研究機構 核融合科学研究所 特任教授

【経歴】
1988年　名古屋大学工学研究科　博士課程後期課程修了　博士（工学）
1988年　名古屋大学工学部　助手
1992年　名古屋大学工学部　講師
2000年　名古屋大学工学研究科　助教授
2006年　名古屋大学プラズマナノ工学研究センター　助教授
2007年　名古屋大学工学研究科　教授

【研究内容】　
減圧プラズマから大気圧プラズマにわたり、さまざまなプロセスに最適化したプラズマ装置の設計・製作をおこない、プロセスプラズマ装置内の気相および表面における物理化学過程の解析を進める。また、核融合装置壁の制御に関する研究も行っている。
第5回プラズマエレクトロニクス賞
プラズマ核融合学会貢献賞

【専門】
プラズマエレクトロニクス　プラズマ理工学

 　さまざまな表面化学反応を低温で実現できるプラズマプロセスは半導体製造において必須のプロセスです。
　本講座はプラズマの性質やプラズマ中で起こっている基本的な現象（電離、解離、拡散、消滅）を解説するとともに、半導体微細加工において重要なパラメータとなる壁へのイオンや化学活性種のフラックス量がどのような過程で決定づけられているかを説明します。
　また、半導体プロセスで用いられるさまざまなプラズマ源の特徴、反応性イオンエッチングにおいて表面で起こっている現象を説明するとともに、近年の動向である二周波重畳プラズマの必要性と課題についても触れていきます。

１．プラズマとは
　1.1 半導体プロセスにおけるプラズマの必要性
　1.2 化学活性種の低温生成
　1.3 イオンの活用

２．プラズマ中での荷電粒子のふるまい
　2.1 電子のエネルギー分布
　2.2 電界の遮蔽
　2.3 プラズマの振動とプラズマ周波数

３．プラズマ中における粒子間衝突（荷電粒子や化学活性種の生成）
　3.1 衝突の種類
　3.2 衝突断面積　
　3.3 平均値としての衝突頻度
　3.4 原子・分子のもつ内部エネルギー

４．プラズマと壁（荷電粒子や化学活性種の消失）
　4.1 荷電粒子の損失
　　　・シースの形成とボーム速度
　　　・壁への損失フラックス
　4.2 化学活性種の損失
　　　・壁へのランダムフラックス
　　　・表面損失の確率

５．プラズマの生成と損失のバランス
　5.1 荷電粒子の生成と消滅のバランス
　5.2 化学活性種の生成と消滅のバランス
　5.3 エネルギーのバランス

６．プラズマの作り方
　6.1 容量結合型プラズマ
　6.2 誘導結合型プラズマ
　6.3 マイクロ波プラズマ

７．反応性イオンエッチング
　7.1 反応性イオンエッチング（RIE）とは
　7.2 RIE表面において起こっている現象
　7.3 選択性の発現
　7.4 イオンの入射角度分布と高エネルギーイオン入射の必要性

８．容量結合型プラズマによるエッチングプロセス
　8.1 容量結合型プラズマの長所と短所
　8.2 プロセススループット向上のためのプラズマの高密度化
　8.3 容量結合型プラズマにおける自己バイアス発生とイオンのエネルギー分布形成
　8.4 なぜ二周波重畳プラズマなのか
　8.5 粒子の滞在時間と真空装置の高排気速度化の重要性
　8.6 電源高周波化にともなう課題

　　□質疑応答□

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