Nano particle sizing method based on Brownian motion analysis for the system of atto gram particles
| Project/Area Number |
19H02043
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
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| Allocation Type | Single-year Grants |
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| Section | 一般 |
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| Review Section |
Basic Section 18020:Manufacturing and production engineering-related
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| Research Institution | Kyushu University |
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Principal Investigator |
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
黒河 周平 九州大学, 工学研究院, 教授 (90243899)
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| Project Period (FY) |
2019-04-01 – 2022-03-31
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| Project Status |
Completed (Fiscal Year 2021)
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| Budget Amount *help |
¥17,290,000 (Direct Cost: ¥13,300,000、Indirect Cost: ¥3,990,000)
Fiscal Year 2021: ¥3,120,000 (Direct Cost: ¥2,400,000、Indirect Cost: ¥720,000)
Fiscal Year 2020: ¥7,280,000 (Direct Cost: ¥5,600,000、Indirect Cost: ¥1,680,000)
Fiscal Year 2019: ¥6,890,000 (Direct Cost: ¥5,300,000、Indirect Cost: ¥1,590,000)
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| Keywords | ナノ粒子 / ブラウン運動 / 回転ブラウン運動 / 並進ブラウン運動 / 粒度分布計測 / CMPスラリー / 蛍光光子相関法 / 粒度分布 / 並進拡散係数 / 回転拡散係数 / 粘性係数 / ナノ粒子チップ / 蛍光ナノプローブ / DLS / 粒径測定 / 粒度分布測定 / アトグラム質点系 / 粒径計測 |
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| Outline of Research at the Start |
研磨砥粒などに利用されるナノ粒子の粒度分布評価は，ナノ粒子の品質管理の観点で重要な技術であるが，ナノ粒子の観察やハンドリングの困難さがあり，その粒径計測結果の信頼性については様々な議論が行われている．本研究課題では，砥粒ナノ粒子に用いられる粒径20nm～500nmの粒子について，粒子個数ベースの粒度分布（幾何学径）を計測する方法として，ナノ粒子チップを用いた粒度分布評価技術を提案する．提案課題の妥当性の検証を行った上で，多数のナノ粒子の画像解析に基づく粒子個数ベースの粒度分布情報に基づき，平均粒径やその分布，また，粒子形状などの情報を含む粒子特徴解析技術の確立を目指す．
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| Outline of Final Research Achievements |
Nanoparticle size distribution (PSD) analysis and particle concentration measurement are important for quality management of slurry, that used in chemical mechanical polishing (CMP) process. In this study, we suggested a novel particle sizing method using nanoparticle chip (NPC) for molar concentration spectrum measurement. In this paper, it is reported the fundamental experiment to measure the molar concentration spectrum for poly-dispersed particles using NPC.
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| Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements |
提案課題では，半導体製造技術に用いられるCMPスラリー中に含まれる砥粒ナノ粒子の粒度分布計測技術を高度化することを目指している．
CMPスラリー中の砥粒ナノ粒子は，半導体の加工中に砥粒同士の凝集がおきたり，また，スラリーの再利用時に凝集粒子が混入すると，基板加工時にスクラッチなどの加工欠陥を発生させる要因となりうる．
そのため，提案する研究でCMPスラリー中の砥粒ナノ粒子のブラウン運動を可視化し，CMPスラリー中に含まれる砥粒ナノ粒子の運動評価を行い，凝集粒子の有無を判別したり，凝集粒子の生成過程を観測できる可能性を有する技術を開発することができれば，半導体産業の発展に寄与できると考えられる
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Report
(4 results)
Research Products
(9 results)
