Nano particle sizing method based on Brownian motion analysis for the system of atto gram particles

2021 Fiscal Year Final Research Report

• Project/Area Number: 19H02043
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
• Allocation Type: Single-year Grants
• Section: 一般
• Review Section: Basic Section 18020:Manufacturing and production engineering-related
• Research Institution: Kyushu University
• Principal Investigator: Hayashi Terutake 九州大学, 工学研究院, 准教授 (00334011)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 黒河 周平 九州大学, 工学研究院, 教授 (90243899)
• Project Period (FY): 2019-04-01 – 2022-03-31
• 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

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.

Free Research Field

光応用計測，精密加工

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