プラズマプロセスにおけるサブナノ粒子のその場測定法の開発

1997 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 08555019
• 研究機関: 九州大学
• 研究代表者: 渡辺 征夫 九州大学, 大学院・システム情報科学研究科, 教授 (80037902)
• 研究分担者: 福澤 剛 九州大学, 大学院・システム情報科学研究科, 助手 (70243904)
• キーワード: クラスター / 微粒子 / ダスト / 光電子放出 / 光電離 / 光脱離 / シリコン / シランプラズマ

研究概要

半導体デバイスの高集積化に伴い,デバイス特性の劣化と歩留まり低下の原因となるプロセシングプラズマ中微粒子のサイズも小さくなり,ナノ微粒子の発生を抑制する手法の開発が望まれている.このため,本研究では発生直後のサブナノメータサイズの微粒子の計測法の開発を行っている.
本年度までに,光脱離および光電離エネルギーの閾値がクラスタのサイズに依存することを用いたクラスタのサイズと密度のその場測定法(閾値光電子放出法)を考案し,サイズ別に負帯電および中性Siクラスタの密度の時空間分布を得ることに初めて成功した.この方法と申請者が独自に開発した再現性の良いクラスター生成法であるパルス高周波放電法を組み合わせることにより,サブnmから約2nmのSiクラスタ(微粒子)の発生・成長機構を系統的に調べた.その結果,シランプラズマ中では核形成からnmサイズに至る初期成長期には中性のSiクラスタが極めて多く存在し,これらが基板にまで達する可能性があることが初めて明らかにした.

研究成果

• [文献書誌] 福澤 剛: "シラン高周波放電中の微小微粒子のサイズと密度その場測定法の開発" 九州大学大学院システム情報科学研究科研究科報告. (印刷中). (1998)
• [文献書誌] Yukio Watanabe: "Particle phenomena in processing plasmas" J.Plasma and Fusion Research. 73,11. 1240-1245 (1997)
• [文献書誌] Yukio Watanabe: "Roles of SiH_3 and SiH_2 radicals in particle growth in rf silane plasmas" Jpn.J.Appl.Phys.36,7B. 4985-4988 (1997)
• [文献書誌] Tsuyoshi Fukuzawa: "Growth and behavior of particles below of particles below nanometer in size in silane plasma using threshold photoemmision method" Proc.3rd Int.Conf.Reactive Plasma/14th Symp.Plasma Processes. 3. 349-350 (1997)