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3次元希薄プラズマ流解析ソフトの開発と実証

研究課題

研究課題/領域番号 07555059
研究種目

基盤研究(A)

配分区分補助金
応募区分展開研究
研究分野 流体工学
研究機関東北大学

研究代表者

南部 健一  東北大学, 流体科学研究所, 教授 (50006194)

研究分担者 福元 裕彦  神戸製鋼所, 機会研究所, 主任研究員
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)
セリコフ V.V.  東北大学, 流体科学研究所, 助教授 (70241586)
研究期間 (年度) 1995 – 1997
研究課題ステータス 完了 (1997年度)
配分額 *注記
13,400千円 (直接経費: 13,400千円)
1997年度: 900千円 (直接経費: 900千円)
1996年度: 5,500千円 (直接経費: 5,500千円)
1995年度: 7,000千円 (直接経費: 7,000千円)
キーワード希薄気体流 / 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 / フルゴンプラズマ / 粒子シミュレーション / アルゴンプラズマ / 高周波放電プラズマ流 / 放電プラズマ発生装置 / 電場解析 / 直流放電プロピル流 / 荷電粒子・原子衝突 / プラズマ空間振動 / 粒子シミュレーション法 / 直流放電プラズマ流
研究概要

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ズに強く現れるが,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 公衆はプラズマでは厚さが振動し、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.

報告書

(4件)
  • 1997 実績報告書   研究成果報告書概要
  • 1996 実績報告書
  • 1995 実績報告書
  • 研究成果

    (28件)

すべて その他

すべて 文献書誌 (28件)

  • [文献書誌] Kenichi, Nanbu: "Self-consistent parcicle simulation of three-dimensional dc magnetron disharge." Vacuum. 47. 1013-1016 (1996)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1997 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Kenichi, Nanbu: "Self-consistent parcicle simulation of rf discharge in argon based on detailed collision data." Vacuum. 47. 1023-1025 (1996)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1997 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] V.V.Serikov: "Profile of Aletch rate estimated from the analysis of 3-D rarefied of Cl_2,BCl_3 in a commercial etcher." Vacuum. 47. 1027-1029 (1996)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1997 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Kenichi, Nanbu: "Detailed structure of dc glow discharges-effects of pressure,applied voltage,and γ-coefficient." Vaccuum. 47. 1031-1033 (1996)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1997 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] V.V.Serikov: "3D Monte Carlo simulation of dc glow discharge for plasma assisted materials processing." Proc.Int.Symp.Rarefied Gas Dymamics-20. 829-834 (1997)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1997 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Hiroshi, Sasaki: "Experimental Analysis of radial and axial structure of dc glow discharge." Rep.Inst.Fluid Sci,Tohoku Univ.10. 259-265 (1997)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1997 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Kenichi Nanbu: "Self-consistent particle simulation of three-dimensional dc magnetron discharge." Vacuum. 47. 1013-1016 (1996)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1997 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Kenichi Nanbu: "Self-consistent particle simulation of rf discharge in argon based on detailed collision data." Vacuum. 47. 1023-1025 (1996)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1997 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 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)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1997 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Kenichi Nanbu: "Detailed structure of dc glow discharges-effects of pressure, applied voltage, and gamma-coefficient." Vacuum. 47. 1031-1033 (1996)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1997 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] V.V.Serikov: "3D Monte Carlo simulation of dc glow dischage for plasma assisted materials processing." Proc.Int.Symp.Rarefied Gas Dynamics. 20. 829-834 (1997)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1997 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Hiroshi Sasaki: "Experimental Analysis of radial and axial structure of dc glow dischage." Rep.Inst.Fluid Sci., Tohoku Univ.10. 259-265 (1997)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1997 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Kenichi Nanbu: "Self-consistent particle simulation of three-dimensional dc magnetron discharge." Vacuum. 47. 1013-1016 (1996)

    • 関連する報告書
      1997 実績報告書
  • [文献書誌] Kenichi Nanabu: "Self-consistent particle simulation of rf discharge in argon based on detailed collision data." Vacuum. 47. 1023-1025 (1996)

    • 関連する報告書
      1997 実績報告書
  • [文献書誌] 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)

    • 関連する報告書
      1997 実績報告書
  • [文献書誌] Kenichi Nanbu: "Detailed structure of dc glow discharges-effects of pressure,applied voltage,and γ-coefficient." Vacuum. 47. 1031-1033 (1996)

    • 関連する報告書
      1997 実績報告書
  • [文献書誌] 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)

    • 関連する報告書
      1997 実績報告書
  • [文献書誌] Hiroshi Sasaki: "Experimental Analysis of radial and axial structure of dc glow discharge." Rep.Inst.Fluid Sci.,Tohoku Univ.10. 259-265 (1997)

    • 関連する報告書
      1997 実績報告書
  • [文献書誌] Kenichi Nanbu: "Self-consistent particle-in-cell/Monte Carlo simulation of magnetron discharge plasma" Proceedings of RGD-20 (to be published).

    • 関連する報告書
      1996 実績報告書
  • [文献書誌] V. V. Serikov: "3D Monte Carlo simulation of dc glow discharge for plasma assisted materials processing" Proceedings of RGD-20 (to be published).

    • 関連する報告書
      1996 実績報告書
  • [文献書誌] Kenichi Nanbu: "Self-consistent particle simulation of three-dimensional dc magnetron discharge" Vacuum. 47. 1013-1016 (1996)

    • 関連する報告書
      1996 実績報告書
  • [文献書誌] Kenichi Nanbu: "Self-consistent particle simulation of RF discharge in argon based on detailed collision data" Vacuum. 47. 1023-1025 (1996)

    • 関連する報告書
      1996 実績報告書
  • [文献書誌] V. V. Serikov: "Profile of Al etch rate estimated from the analysis of 3-D rarefied flom of Cl_2, BCl_3, and AlCl_3 in a commercial etcher" Vacuum. 47. 1027-1029 (1996)

    • 関連する報告書
      1996 実績報告書
  • [文献書誌] Kenichi Nanbu: "Detailed structure of dc glow discharges-effects of pressure, applied voltage, and γ-coefficient" Vacuum. 47. 1031-1033 (1996)

    • 関連する報告書
      1996 実績報告書
  • [文献書誌] Kenichi Nanbu: "SELF-CONSISTENT PARTICLE SIMULATION OF THREE-DIMENSIONAL DCMAGNETRON DISCHARGE" Vacuum. (to be published).

    • 関連する報告書
      1995 実績報告書
  • [文献書誌] Kenichi Nanbu: "SELF-CONSISTENT PARTICLE SIMULATION OF RF DISCHARGE BASED ON DETAILED COLLISION DATA" Vacuum. (to be published).

    • 関連する報告書
      1995 実績報告書
  • [文献書誌] Vladimir V. Selikov: "PROFILE OF Al ETCHING RATE ESTIMATED FROM THE ANALYSIS OF 3-D RAREFIED FLOW OF Cl_2, BCl_2, AND AlCl_3 IN A COMMERCIAL ETCHER" Vacuum. (to be published).

    • 関連する報告書
      1995 実績報告書
  • [文献書誌] Kenichi Nanbu: "DETAILED STRUCTURE OF DC DISCHARGE-EFFECTS OF PRESSURE,APPLIED VOLTAGE, AND γ-COEFFICIENT" Vacuum. (to be published).

    • 関連する報告書
      1995 実績報告書

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公開日: 1995-04-01   更新日: 2016-04-21  

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