掲載内容は発表日時点の情報です。2018年度の受賞者を決定しました。本年3月から5月にかけて公募し、海外含め36件の応募がありました。1名を特別賞受賞者に決定しました。芝蘭会館にて執り行います。Things)とAI(人工知能)による第4次産業革命が始まっています。このような産業構造の大きな変革を支える礎として半導体の重要性はますます高くなっており、次世代の半導体デバイスにおいては、デバイスの微小化、性能や信頼性の向上を効率良く行えるプロセス技術が求められております。本年の堀場雅夫賞は、産業の発展に不可欠な半導体デバイスの製造プロセスの中でも特に重要な、薄膜形成プロセスやエッチングプロセスの高度化に寄与する分析・計測技術を募集対象とし、新たな価値の創造につながる研究開発にスポットを当てました。プロセスに用いられる熱的に平衡していない状態のプラズマ(*1)は、電子の衝突による電離(*2)・励起(*3)がプラズマ状態の持続や化学反応に影響を与えるため、プラズマ中の電子密度を測定することは重要である。検出感度などが十分ではないという課題がある。将来的には、開発されたレーザー干渉計が半導体プラズマ装置に組み込まれ、プロセスの最適化やプラズマ異常の検知を実現し、半導体製造プロセスの高精度な制御や歩留まり向上に貢献することが期待される。半導体デバイス製造プロセスで求められる原子レベルの加工の再現性を実現するためには、半導体ウエハ(基板)の温度を正確にモニタリングし制御することが重要である。様々な外乱が存在するプロセス中のウエハの温度を高精度にモニタリングすることは困難であり、特に光干渉計(*)を用いる場合は、周囲の装置からの振動の影響をいかに抑えるかが課題であった。堤氏は、計測対象となる半導体ウエハが高い平行度をもち、鏡面研磨が施されていることに着目し、ウエハの表面と裏面で反射する光の干渉から温度を算出する手法を発案した。この手法は従来の手法とは異なり、同経路を伝搬する光の干渉を使用する。そのため、周囲からの振動の影響を受けにくく、高精度に温度を測定することができる。本技術は、製造工程中のウエハ温度を高精度で高速にモニタリングするものであり、製造工程の歩留まり向上に大きく貢献すると期待される。一つの光源から出る光を二つまたはそれ以上に分け、再び集めると干渉という現象が生じる。プロセスではプラズマ技術を用いてシリコンウエハ上への材料膜の堆積や不要な部分の除去が繰り返し行われる。材料膜の特性は半導体デバイスの性能に大きく影響を与え、高性能化にはプロセス条件を緻密に制御することが求められるが、プロセス中のプラズマの状態と材料膜の特性との関係は十分に解明されていない。布村氏は波長の異なる2種類の光を材料膜に照射して得られる光電流(*)の増減をリアルタイムに測定することにより、半導体デバイスの性能を低下させる材料膜の欠陥をリアルタイムに検出する技術を開発し、プラズマの状態が材料膜の特性に及ぼす影響をプロセス中に計測する研究を進展させた。本研究は太陽電池で使われるアモルファスシリコンの膜を形成するプロセスを対象としているが、他のプラズマ技術を用いるプロセスにも適用される事が期待される。プロセスにおいてプラズマの状態を把握し、制御する事は半導体製造プロセス上で重要となる。実際の現場ではプラズマの発生環境を乱すことなく、イオンの種類や密度などのプラズマの特性を得ることは困難である。質量分析計はプラズマの発生環境を乱すことなくプラズマ中のイオン種、エネルギー分布、密度等の情報を得る方法の一つであるが、分析計付近の情報しか得られない。ツァンコフ氏は、質量分析計を用いて測定するイオン速度の分布等がボルツマン方程式(*)の理論に基づいているという解析事例を調査し、プラズマの特性をより正しく推定する方法を提案している。簡便にプラズマを測定する手法は半導体製造プロセス上、極めて重要であり、今後、プラズマの定量的な特性を解明する手法として利用されることが期待される。最新ニュースのご購読(RSSフィード)はこちらから。アクセシビリティサイトマップ。