1997 Fiscal Year Annual Research Report
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07555059
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| Research Institution | TOHOKU UNIVERSITY |
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Principal Investigator |
南部 健一 東北大学, 流体科学研究所, 教授 (50006194)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
福元 裕彦 神戸製鋼所, 機械研究所, 主席研究員
セリコフ V.V (株)日本板硝子, 研究技術企画部, 主席研究員補
佐々木 博志 東北大学, 流体科学研究所, 助手 (50006186)
神山 新一 東北大学, 流体科学研究所, 教授 (80006171)
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| Keywords | 希薄気体流 / 高周波放電プラズマ / プラズマプロセシング / PIC法 / 直流放電プラズマ / モンテカルロ法 / アルゴンプラズマ / 粒子シミュレーション |
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| Research Abstract |
本研究においては3次元希薄プラズマ流解析ソフトの開発を目的としている.開発されるソフトの修正と有用性の確立は,同時並行的に進められる実験との対比によって行われる.具体的に順を追って以下に述べる.
1.3次元希薄気体流解析ソフトの開発
モテカルロ直接法(DSMC)を用いてエッチング装置内の流れのシミュレーションを行い,結果を測定値と比較して今まで不明であった供給ガス量とウエハ表面の反応レートの関係を決めることを可能にした.
2.直流放電プラズマ流解析ソフトの開発
直流放電プラズマに及ぼす圧力及び印加電圧の影響はイオンシースに強く現れるが,その影響を明らかにした.また二次電子放出係数が大のとき電子密度分布に空間的振動が誘起されることを明らかにした.
3.高周波放電プラズマ流解析ソフトの開発
高周波プラズマではシース厚さが振動し,ガス分子のイオン化率および励起率はシース端で最大に成ること,またシース中の電荷交換衝突はエネルギ分布関数中にスパイクとして現れていることを明らかにした.
4.直流放電プラズマ流の実験的解析
シミュレーションプログラムの妥当性を実証するために放電室内のガス圧力,印加電圧および流量変化がプラズマ特性におよぼす影響を調べ,シミュレーション結果と一致するデータを得た.
5.高周波放電プラズマ流の実験的解析
実験は現在も進行中であるが,高周波プラズマにおよぼすガス圧力およびRF電力の影響について一部公表の予定(4月)である.なお実験と比較するべく数値シミュレーションも現在進行中である.
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[Publications] Kenichi Nanbu: "Self-consistent particle simulation of three-dimensional dc magnetron discharge." Vacuum. 47. 1013-1016 (1996)
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[Publications] Kenichi Nanabu: "Self-consistent particle simulation of rf discharge in argon based on detailed collision data." Vacuum. 47. 1023-1025 (1996)
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[Publications] V.V.Serikov: "Profile of Aletch rate estimated from the analysis of 3-D rarefied flow of Cl_2,BCl_3 and AlCl_3 in a commercial etcher." Vacuum. 47. 1027-1029 (1996)
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[Publications] Kenichi Nanbu: "Detailed structure of dc glow discharges-effects of pressure,applied voltage,and γ-coefficient." Vacuum. 47. 1031-1033 (1996)
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[Publications] V.V.Serikov: "3D Monte Carlo simulation of dc glow discharge for plasma assisted materials processing." Proc.Int.Symp.Rarefied Gas Dynamics-20. 829-834 (1997)
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[Publications] Hiroshi Sasaki: "Experimental Analysis of radial and axial structure of dc glow discharge." Rep.Inst.Fluid Sci.,Tohoku Univ.10. 259-265 (1997)
