| 研究課題/領域番号 |
21K13907
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| 研究種目 |
若手研究
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| 配分区分 | 基金 |
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| 審査区分 |
小区分14030:プラズマ応用科学関連
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| 研究機関 | 名古屋大学 |
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研究代表者 |
鈴木 陽香 名古屋大学, 工学研究科, 講師 (80779356)
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| 研究期間 (年度) |
2021-04-01 – 2023-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2022年度)
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| 配分額 *注記 |
4,550千円 (直接経費: 3,500千円、間接経費: 1,050千円)
2022年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
2021年度: 3,250千円 (直接経費: 2,500千円、間接経費: 750千円)
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| キーワード | プロセスプラズマ / 容量結合型プラズマ / 誘導結合型プラズマ / プラズマ電位 / 高周波プラズマ / CCP / シース |
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| 研究開始時の研究の概要 |
半導体製造装置を模したプラズマプロセス容器壁のインピーダンスが変化した際のプラズマ電位及び容器壁の電位について、プローブを用いて計測し、電気回路論と組み合わせることにより、装置内でのRF振動成分及びDC成分の電位変動のモデルの構築を行う。これにより、プロセスプラズマの安定制御の指針を得る。
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| 研究成果の概要 |
代表的なプロセスプラズマ装置のひとつである高周波プラズマ装置においては、装置構造の影響によりプラズマ空間不均一性が発生することがある。本研究ではプロセスプラズマ中の壁面や電極などの装置構造がプラズマ-電極の電位差や空間構造に与える影響の評価を非接触で行うことを試みた。電極及びライナー壁電位を高電圧プローブにより計測し、高周波プラズマにおける一次元的な電位構造を明らかにするとともに、接地面積が変化した際のプラズマ電位変動を評価した。また、プラズマの3次元的空間構造を明らかにするため、カメラ計測によりプラズマ発光分布の推定が行われた。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
現在の半導体製造プロセス容器の内部壁は絶縁酸化物で被覆されており、被膜はプラズマの曝露により劣化していく。これによりプラズマに不均一性が生じたり、プラズマ電位の変動によりイオンエネルギー、つまりプロセスの精度に影響を与えたりする可能性がある。そのため、装置の異常検知やメンテナンス箇所の見極めは非常に重要である。
本研究では、電極及び壁面の電位計測により、簡易的な等価回路モデルを用いながらも、浮遊壁に囲まれたプラズマの電位の推定が可能となった。また、画像の再構成からプラズマ発光の2.5次元空間情報の取得を確認した。これらの手法は、新しいプロセスプラズマの非接触評価方法として有望であると考えられる。
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