気相中微粒子の粒径・密度・屈折率の超高感度レーザ偏光散乱その場計測法の開発

1995 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 06555023
• Research Institution: KYUSHU UNIVERSITY
• Principal Investigator: 白谷 正治 九州大学, 工学部, 助教授 (90206293)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 近藤 郁 リオン株式会社, 環測技術部, 研究員 ; 福澤 剛 九州大学, 工学部, 助手 (70243904)
• Keywords: レーザ散乱 / 2次元計測 / その場計測 / 偏光 / 微粒子 / プラズマCVD / プラズマプロセス / シランプラズマ

Research Abstract

本研究は,気相中微粒子のサイズ・サイズ分散・密度・屈折率の高感度その場計測法の開発を目的として行った.得られた成果は以下の通りである.
1)サイズが10nm以上,密度が10^5cm^<-3>以上の微粒子のサイズ・サイズ分散・密度・屈折率を同時にその場測定可能なレーザ偏光散乱計測法を開発した.
2)サイズが30nm以上,密度が10^6cm^<-3>以上の微粒子のサイズと密度の2次元空間分布を同時にその場測定可能な2次元レーザ偏光散乱計測法を開発した.
3)1),2)のレーザ偏光散乱計測の結果は,走査型電子顕微鏡による微粒子の直接観測の結果とサイズ・サイズ分散・密度について各々20%,40%,50%以内の偏差で一致しており,レーザ偏光散乱計測法により高精度測定が可能であることを示した.
4)開発したレーザ偏光散乱計測法を高周波シランプラズマ中の微粒子の成長観測に適用し,微粒子は主として高周波電極側のプラズマ/シース境界領域で発生・成長すること,微粒子成長は核発生と初期成長期,急速成長期,成長飽和期の3段階からなること,微粒子の屈折率はサイズによらず一定であること等を明らかにした.

Research Products

• [Publications] Masaharu Shiratani: "In-situ polarization-senstive laser-light scattering method for simultanious measurements of two dimensional spatial size and density distributions of particles in plasmas" Journal of Vacuum Science & Technology A. (印刷中). (1996)
• [Publications] Masaharu Shiratani: "Two dimensional spatial profiles of size and density of particulates grown in rf silane plasmas" IEEE Transactions on Plasma Science. (印刷中). (1996)
• [Publications] Masaharu Shiratani: "Simultanious in-situ measurement of properties in rf silane plasmas using a polarization-sensitive laser-light-scattering method" Journal of Applied Physics. 79. 1-6 (1996)