| 研究課題/領域番号 |
19K21862
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| 研究種目 |
挑戦的研究(萌芽)
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| 配分区分 | 基金 |
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| 審査区分 |
中区分14:プラズマ学およびその関連分野
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| 研究機関 | 東北大学 |
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研究代表者 |
渡邉 昇 東北大学, 多元物質科学研究所, 准教授 (90312660)
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| 研究期間 (年度) |
2019-06-28 – 2024-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2023年度)
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| 配分額 *注記 |
6,500千円 (直接経費: 5,000千円、間接経費: 1,500千円)
2021年度: 910千円 (直接経費: 700千円、間接経費: 210千円)
2020年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
2019年度: 4,290千円 (直接経費: 3,300千円、間接経費: 990千円)
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| キーワード | 電子散乱分光 / 解離化学種 / 電子励起 / 原子・分子物理 / 原子分子物理 |
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| 研究開始時の研究の概要 |
プラズマエッチングを利用した半導体微細加工の精密化に対する要求は日々高度になっており、プラズマ制御に必要な種々の反応素過程に対するデータの蓄積が進められている。プラズマ中では様々な化学種が生じているが、反応に主として関与するのはフッ素原子ラジカルなどの電気的に中性なラジカルである。しかしながら、イオンとは異なり電場による操作が不可能な中性ラジカルの計測は難しく、その生成に関する知見が著しく欠如しているのが現状である。そこで本研究では、電子衝撃分光技術と共鳴多光子イオン化法を組み合わせ、電子衝突で生成する中性ラジカル種の新規状態分析法を開発する。
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| 研究成果の概要 |
プラズマ中での電子－分子衝突で誘起される電子励起を引き金として放出される高活性解離化学種は、半導体微細加工に広く利用されている。本研究では、解離フラグメントの状態分析法の開発と生成機構解明に取り組んだ。中性ラジカルに対する運動量イメージングの実現を目指すとともに、非弾性散乱電子と解離イオンの同時計測実験による解離性電子衝撃イオン化過程の研究や電子励起の理論研究を行った。対称分子からの解離イオン放出でありながら、その放出方向が非対称となる特異な現象を見出すなどの成果を得ている。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
本研究では、電子－分子衝突で放出される高活性ラジカルの分析技術の開発を目指すとともに、中性解離種の計測に先行した解離イオンと散乱電子の同時計測実験により、工業的に重要な六フッ化硫黄などの分子に対する解離性イオン化の詳細な調査を行った。また、ハロゲン含有分子を対象とした電子励起断面積の理論研究からは、四塩化炭素の価電子励起を引き金とした上層大気中でのCl生成において非対称伸縮振動が大きな影響を持つことを明らかにするなど、大気環境への影響理解にも資する知見が得られている。
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