ArイオンとArクラスターイオンビームによる金属膜と有機膜へのエッチングの影響

摘要

有機絶縁膜は繰り返し電圧を印加すると絶縁性が劣化し絶縁破壊を起こす。原因は、有機絶縁膜中の不純物や有機絶縁膜への電極材料の拡散などが考えられる。原因を特定するために、X 線光電子分光(X-ray photoelectron spectroscopy:XPS)によって、有機絶縁膜の深さ方向にdepth profilingを測定した。エッチングには Ar モノマーイオンと Ar ガスクラスターイオンビーム(Ar Gas Cluster Ion Beam:Ar-GCIB)を使ったが、どちらの方法にも問題があった。Ar-GCIBはエッチング中に試料へダメージが少ないがエッチングレートが低く、特に金属膜はほとhどエッチングできない。Arモノマーイオンは金属膜へのエッチングレートは高いが、エッチング中に試料へダメージを与える。有機絶縁膜の電圧印加による絶縁性劣化の原因を特定するためには、エッチングによる金属膜と有機膜へのダメージを確認しておく必要がある。