| 研究課題/領域番号 |
11680484
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| 研究種目 |
基盤研究(C)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 研究分野 |
プラズマ理工学
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| 研究機関 | 京都大学 |
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研究代表者 |
浜口 智志 京都大学, エネルギー科学研究科, 助教授 (60301826)
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| 研究分担者 |
若谷 誠宏 京都大学, エネルギー科学研究科, 教授 (00109357)
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| 研究期間 (年度) |
1999 – 2000
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| 研究課題ステータス |
完了 (2000年度)
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| 配分額 *注記 |
4,000千円 (直接経費: 4,000千円)
2000年度: 1,000千円 (直接経費: 1,000千円)
1999年度: 3,000千円 (直接経費: 3,000千円)
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| キーワード | プラズマプロセス / PIC-MCC / RF放電 / 粒子シミュレーション / 2周波放電 / 容量結合型放電 |
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| 研究概要 |
反応性プラズマを用いた薄膜形成・表面加工技術(プラズマプロセス)は、半導体から液晶ディスプレイにいたる最先端エレクトロニクスを支える基盤技術である。本研究ではセル内粒子法(Particle-in-cell)とモンテカルロ衝突(MCC)法に基づいた粒子シミュレーションをもちいて、半導体製造過程などで用いられるプラズマプロセス装置のプラズマダイナミックスを解明すること目的としている。本研究で用いるPIC法は、電子速度分布関数等を正確に求めるのに適しており、MCC法は化学反応速度などを反応断面積などの基礎的なデータから正確に指定できるため、反応性プラズマのシミュレーションには最適である。平成11年度の研究で、我々は、平衡平板タイプの容量結合型RF放電によるArプラズマを2次元円筒対象形状でシミュレーションできるPIC/MCCコードを開発した。衝突に関しては、電子と中性Arガスに対して電離、励起、弾性衝突を考慮し、また、Arイオンに関しては荷電交換および弾性衝突を考慮してある。現在のところ、中性ガスは室温で一様分布をしていると仮定している。平成12年度の研究は、上記シミュレーションコードを2周波容量結合型放電のシミュレーションを拡張し、また、プロセス装置の外部回路の導入により、より現実的な条件でシミュレーションがおこなえるようにした。更に、イオンの加速解法等を導入してコードの高速化を実現した。本シミュレーションでは、一周波、二周波の両容量結合型放電において、中性ガスの圧力が低くなるにつれて、電子温度の加熱機構が、オーム加熱から非衝突加熱機構にうつり、アルゴンガスの弾性衝突断面積におけるラムザウア極小値の存在により、電子のエネルギー分布が二重Maxwell分布を示すことが観測された。
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