2018 堀場雅夫賞受賞者論文: 高精度半導体プラズマプロセスのための基板温度計測システムの開発

堤 隆嘉 | |   51

Development of substrate temperature monitoring system for high-accuracy plasma process

名古屋大学大学院 工学研究科 プラズマナノ工学研究センター
助教 博士(工学)

原子層堆積,原子層エッチングの研究の盛り上がりは,半導体デバイス製造プロセスに求められる加工精度が原子スケールに到達したことが背景にある。原子スケールの加工精度にはプラズマプロセス中のモニタリング技術は必要不可欠である。しかし,プラズマプロセス中の基板温度を高精度にモニタリングする有効な手法はなかった。我々は高精度かつ高速で振動に強い耐性を持つ基板温度計測システムの開発に成功した。将来,製造現場では歩留り向上のため機械学習の導入はさらに進み,その発展を支えるモニタリン技術の一つとして本計測システムの活躍が期待できる。

Atomic scale deposition and etching processes are necessary technologies forthe fabrication of nanoscale devices because atomic layer etching and atomiclayer deposition are expected to allow the continuous improvement of manufacturingprocesses, since these result in a more precise process. To achieve theatomic level plasma process, the wafer temperature is considered to be one ofthe most important disturbances. However, there is no useful method to monitorthe wafer temperature during plasma process. We developed a noncontact wafertemperature measurement technique using optical interferometry. The robustnessof performance against disturbances has been markedly improved. In particular,the measurement technique has a large tolerance to disturbances due todispersion and changes in the polarization of the signal light. This technique is arobust and practically useful tool.