| 研究分担者 |
真壁 利明 慶応義塾大学, 理工学部, 教授 (60095651)
渡辺 征夫 九州大学, 工学部, 教授 (80037902)
橘 邦英 京都大学, 工学部, 教授 (40027925)
村岡 克紀 九州大学, 総合理工学研究科, 教授 (80038546)
菅井 秀郎 名古屋大学, 工学部, 教授 (40005517)
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| 研究概要 |
当初の研究計画は、ほぼ達成された。研究成果の概要を以下に列記する。
1.分光法による気相中のラジカル計測の研究
赤外半導体レーザー吸収法をはじめ、各種レーザー分光法を用いて、種々の方法で励起されたプラズマ中のCF_3,CF_2,CF,CH_3,SiH_3,SiH_2,SiH,Siラジカルを測定し、ラジカルの振る舞いを明らかにした。フロン系プラズマ中のラジカル密度および組成の制御方法を開発した。
2.気相および表面におけるラジカル反応素過程の研究
プラズマプロセス用の反応性分子への電子衝突によって生じる非発光中性ラジカルの解離生成断面積を測定した。イオンを表面に衝突させたときどのようなイオンラジカルが生じるかを明らかにした。エッチングプラズマプロセスにおけるCF_2ラジカルの表面反応過程を明らかにした。
3.プラズマプロセスにおける水素ラジカル計測法の確立とその化学反応過程解明への適用
波長205nmの二光子励起レーザー誘起蛍光法により平行平板型RF励起シランプラズマ中の水素ラジカル密度を測定し、その振る舞いを明らかにした。
4.プラズマ・固体界面でのラジカルの反応過程の研究
多結晶シリコンの低温形成における水素ラジカルの役割を調べ、水素ラジカルが重要な寄与をしていることを明らかにした。高速位相変調FT-IR分光偏光法を開発し、CF_4プラズマに曝されたSi表面の状態を観察した。メタンプラズマ中の炭素微粒子が帯電してクーロン力で結晶格子状に配列成長する現象を観測し、その機構を調べた。
5.シランプラズマ中の微粒子成長機構の研究
レーザーおよびプローブを用いて高周波シランプラズマ中の微粒子の発生・成長には、SiH_2のような高発生率の短寿命ラジカルが関与していることが分かった。
6.プラズマプロセスにおけるラジカルのダイナミックシナジズムのモデリング
エッチング、アッシング等で用いられる容量結合型高周波酸素プラズマの構造を時空間分解発光分光法によって測定し、入力とともにシース幅が増加することを見いだし、この現象がO原子とO^-イオンの反応に起因することを明らかにした。
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