1998 Fiscal Year Annual Research Report
高密度プラズマリアクタ内におけるラジカルの希薄流と表面反応に関する研究
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10305016
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research (A)
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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) |
近藤 修司 日本学術振興会, 特別研究員
米村 茂 東北大学, 流体科学研究所, 助手 (00282004)
佐々木 博志 東北大学, 流体科学研究所, 助手 (50006186)
川野 聡恭 東北大学, 流体科学研究所, 助教授 (00250837)
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| Keywords | 誘導結合型プラズマ / ラジカル流 / プラズマエッチング / モンテカルロ法 / ヘリカルコイル / 表面反応 / Cl_2プラズマ / 高周波2電源方式 |
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| Research Abstract |
821813
低ガス圧力で高密度プラズマの生成が可能な誘導結合放電を用いて,プラズマ中に生成されるラジカルが,どのようにして被加工物であるウエハまで拡散,輸送されまたウエハ表面でどのようなエッチング反応を起こしてエッチングが進行するのかを明らかにするのが本研究の目的である.
本研究を進めるにあたり,研究グループを実験班と理論班の2班から構成し,平成10年度はそれぞれ以下の取り組みを行った.実験班は主要設備である誘導結合プラズマ装置を設計し,外注によって製作した.引き続いてプラズマ装置の試運転,調整を現在行っている.次に計測システムの構築であるが,これには現有のラングミュアプローブの高速トラバース装置とデータ解析装置を用いる.さらにシステムは四重極質量分析器,マイクロ波干渉計,表面粗さ計等から構成される.これにより電子密度,電子温度,イオン密度等が計測される.次年度以降の実験班の主な役割は試験データの採取である.一方,理論班は新たに開発された電磁場の高速解法を用いて,クーロン衝突の電子エネルギー分布関数(EEDF)に与える影響を調べ,ICP装置のコイル電流が小さい場合影響が大きいこと,コイル電流が小さいとEEDFはクーロン衝突によるマクスウエル分布に近づくことを明らかにした.次にラジカルのプラズマ装置内における拡散と輸送について調べた.その結果原料ガスの流量が増加するとエッチレートは大きくなり,かつ一様性も改善されることを明らかにした.次年度以降,最終的にはエッチング速度分布を広範囲な実験条件に対し計測し,シミュレーション結果との比較からウエハ表面反応を説明できる表面反応モデルを推測する.
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Research Products
(5 results)
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[Publications] Kenichi Nanbu: "Monte Carlo Collision Simulation of Positive-Negative Ion Recombination for a Given Rate Constant" J.Phys.Soc.Jpn.67・4. 1288-1290 (1998)
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[Publications] Kazuki Denpoh: "Self-consistent Particle Simulation of Radio-Frequency CF_4Dis-charge with Implementation of All Ion-Neutral Reactive Collisions." J.Vacuum Sci.Technol.A. 16・3. 1201-1206 (1998)
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[Publications] Hiroshi Sasaki: "Detailed Measurements of Radial and Axial Structure of RF Glow Discharge." 4th Int.Conf.Reactive Plasmas & 16th Symp.Plasma Processing. 341-342 (1998)
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[Publications] Kenichi Nanbu: "Direct Simulation Monte Carlo Analysis of Flows and Etch Rate in a Model Inductively Coupled Plasma Reactor." 4th Int.Conf.Reactive Plasmas & 16th Symp.Plasma Processing. 249-250 (1998)
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[Publications] Sigeru Yonemura: "Numerical Analysis of Electron Energy Distributions in Inductively Coupled Plasmas." 4th Int.Conf.Reactive Plasmas & 16th Symp.Plasma Processing. 165-166 (1998)
