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2012 Fiscal Year Final Research Report

Modeling of low-pressure high-density magnetic neutral loop discharge processing plasmas and analysis of their dynamic control

Research Project

  • PDF
Project/Area Number 22540500
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research (C)

Allocation TypeSingle-year Grants
Section一般
Research Field Plasma science
Research InstitutionHokkaido University

Principal Investigator

SUGAWARA Hirotake  北海道大学, 大学院・情報科学研究科, 准教授 (90241356)

Project Period (FY) 2010 – 2012
Keywords磁化プラズマ / 計算機解析 / 分界線 / 電子輸送 / 化学活性種 / 磁界制御 / 大面積均一処理
Research Abstract

Computer simulations of magnetic neutral loop discharge plasmasused for surface processing in fabrication of semiconductor integrated circuits have beenperformed. It was revealed that high-energy electrons were transported along theseparatrix of the magnetic field and generated reactive species there by dissociationof the medium gas. The flux of the reactive species on the semiconductor substrate washigh at the foot of separatrix. This result explained early experimental data well. Acontrol scheme for uniform wide-area processing by moving the foot of separatrix overthe substrate was proposed.

  • Research Products

    (36 results)

All 2013 2012 2011 2010

All Journal Article (9 results) (of which Peer Reviewed: 8 results) Presentation (27 results)

  • [Journal Article] Scattering-Based Stochastic Process Attracting Electrons Inward under Antiparallel Gradient Magnetic Fields2013

    • Author(s)
      H. Sugawara
    • Journal Title

      J. Phys. Soc.Japan

      Volume: Vol.82,No.6 Pages: 064501-1-064501-6

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Characteristics of Electron Conduction in a Gas under a Quadrupole Magnetic Field and Radio-Frequency Electric Fields2013

    • Author(s)
      H. Sugawara
    • Journal Title

      Japan. J. Appl. Phys

      Volume: Vol.52,No.5 Pages: 056101-1-056101-5

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] NLDプラズマ中のイオン生成維持および基板へのイオン入射量均一化のための磁界制御2012

    • Author(s)
      吉田拓平、櫻井洋平、菅原広剛、村山明宏
    • Journal Title

      電気学会論文誌(特集「プロセスプラズマの発生と応用」)

      Volume: Vol.132-A,No.4 Pages: 278-283

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] モンテカルロシミュレーションによるNLDプラズマの解析、講座2012

    • Author(s)
      菅原広剛
    • Journal Title

      プラズマ・核融合学会誌

      Volume: Vol.88,No.1 Pages: 43-44

  • [Journal Article] Structure and dynamics of a magnetic neutral loop discharge plasma described using electron motion in quadrupole magnetic field2011

    • Author(s)
      T. Osaga, H. Sugawara and Y. Sakurai
    • Journal Title

      Plasma Sources Sci.Technol

      Volume: Vol.20,No.6 Pages: 065003-1-065003-7

    • URL

      http://eprints.lib.hokudai.ac.jp/dspace/handle/2115/48133

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Rectification effect of gradient antiparallel magnetic fields on electron conduction in a gas under a radio-frequency electric field2011

    • Author(s)
      H. Sugawara, T. Osaga and H. Yamamoto
    • Journal Title

      Plasma Sources Sci. Technol

      Volume: Vol.20,No.5 Pages: 055002-1-055002-7

    • URL

      http://eprints.lib.hokudai.ac.jp/dspace/handle/2115/50049

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Electron Distribution in a Quadrupole Magnetic Field to Drive Magnetic Neutral Loop Discharge Plasma2011

    • Author(s)
      T. Osaga, Y. Sakurai and H. Sugawara
    • Journal Title

      IEEETrans. Plasma Sci

      Volume: Vol.39,No.11 Pages: 2546-2547

    • URL

      http://eprints.lib.hokudai.ac.jp/dspace/handle/2115/48517

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Control of Magnetic Field in Neutral Loop Discharge Plasma for Uniform Distribution of Ion Flux on Substrate2011

    • Author(s)
      Y. Sakurai, T. Osaga and H. Sugawara
    • Journal Title

      IEEE Trans. Plasma Sci

      Volume: Vol.39,No.11 Pages: 2550-2551

    • URL

      http://eprints.lib.hokudai.ac.jp/dspace/handle/2115/48516

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Numerical simulation of electron transport in electric and magnetic fields for analysis of electron temperature and number density profiles measured in an argon magnetic neutral loop discharge plasma2010

    • Author(s)
      H. Sugawara, T. Osaga, H. Tsuboi, K. Kuwahara and S. Ogata
    • Journal Title

      Japan. J. Appl. Phys

      Volume: Vol.49,No.8 Pages: 086001-1-086001-5

    • URL

      http://eprints.lib.hokudai.ac.jp/dspace/handle/2115/48516

    • Peer Reviewed
  • [Presentation] NLDプラズマの解析(XXV)-ラジカル生成位置分布に及ぼす空間電荷電界の効果2013

    • Author(s)
      浅見勇介(発表者)、吉田拓平、菅原広剛、村山明宏
    • Organizer
      平成25年電気学会全国大会
    • Place of Presentation
      名古屋大学東山キャンパス
    • Year and Date
      2013-03-20
  • [Presentation] Stochastic scattering process to induce inward electron flow in electron conduction path between antiparallel gradient magnetic fields2012

    • Author(s)
      H. Sugawara(発表者)
    • Organizer
      XXI Europhysics Conf. on Atomic and Molecular Physics of Ionized Gases
    • Place of Presentation
      Castelo de Santiago da Barra, Viana do Castelo, Portugal
    • Year and Date
      20120710-14
  • [Presentation] NLDプラズマの解析(XXIV)-エッチャントラジカル基板入射量の気圧依存性2012

    • Author(s)
      浅見勇介(発表者)、吉田拓平、菅原広剛、村山明宏
    • Organizer
      平成24年度電気・情報関係学会北海道支部連合大会
    • Place of Presentation
      北海道大学札幌キャンパス
    • Year and Date
      2012-10-20
  • [Presentation] NLDプラズマの解析(XXIII)-基板バイアス印加時の電位分布への影響2012

    • Author(s)
      吉田拓平(発表者)、菅原広剛、村山明宏
    • Organizer
      平成24年度電気・情報関係学会北海道支部連合大会
    • Place of Presentation
      北海道大学札幌キャンパス
    • Year and Date
      2012-10-20
  • [Presentation] NLDプラズマの解析(XXII)-4極磁界・交流電界下の電子伝導2012

    • Author(s)
      菅原広剛(発表者)
    • Organizer
      平成23年電気学会基礎・材料・共通部門大会
    • Place of Presentation
      秋田大学手形キャンパス
    • Year and Date
      2012-09-21
  • [Presentation] NLDプラズマの解析(XXI)-エッチャントラジカル生成分布の気圧依存性2012

    • Author(s)
      浅見勇介(発表者)、吉田拓平、菅原広剛
    • Organizer
      平成23年電気学会基礎・材料・共通部門大会
    • Place of Presentation
      秋田大学手形キャンパス
    • Year and Date
      2012-09-21
  • [Presentation] NLDプラズマの解析(XX)-イオン輸送における空間電荷電界の効果2012

    • Author(s)
      吉田拓平(発表者)、櫻井洋平、菅原広剛、村山明宏
    • Organizer
      平成24年電気学会全国大会
    • Place of Presentation
      広島工業大学五日市キャンパス
    • Year and Date
      2012-03-23
  • [Presentation] CF4NLDプラズマ構造の気圧依存性2012

    • Author(s)
      浅見勇介(発表者)、櫻井洋平、菅原広剛、村山明宏
    • Organizer
      第47回応用物理学会北海道支部/第8回日本光学会北海道地区合同学術講演会B-9
    • Place of Presentation
      北海道大学札幌キャンパス
    • Year and Date
      2012-01-06
  • [Presentation] Monte Carlo simulation of electron transport underquadrupole magnetic field and radio-frequency electric field2011

    • Author(s)
      H. Sugawara(発表者)
    • Organizer
      30th Int. Conf. Phenomena in Ionized Gases
    • Place of Presentation
      Queen's University Belfast, Belfast, Northern Ireland, UK
    • Year and Date
      20110828-0902
  • [Presentation] Electron conduction under the rectification effect of antiparallel magnetic fields, XVI Int. Workshop on Low Energy Positron and Positronium Physics & XVII Int. Symp.2011

    • Author(s)
      H. Sugawara(発表者)
    • Organizer
      Electron-Molecule Collisions and Swarms
    • Place of Presentation
      National University of Ireland Maynooth,Maynooth, Ireland
    • Year and Date
      20110722-25
  • [Presentation] NLDプラズマの解析(XIX)-4極磁界・RF電界下の分界線に沿った電子分布2011

    • Author(s)
      山本寛容(発表者)、菅原広剛、村山明宏
    • Organizer
      平成23年度電気・情報関係学会北海道支部連合大会
    • Place of Presentation
      はこだて未来大学
    • Year and Date
      2011-10-23
  • [Presentation] NLDプラズマの解析(XVIII)-プラズマ維持への空間電位の寄与2011

    • Author(s)
      櫻井洋平(発表者)、吉田拓平、菅原広剛、村山明宏
    • Organizer
      平成23年度電気・情報関係学会北海道支部連合大会
    • Place of Presentation
      はこだて未来大学
    • Year and Date
      2011-10-23
  • [Presentation] NLDプラズマの解析(XVII)-分界線制御時のイオン生成解析2011

    • Author(s)
      吉田拓平(発表者)、櫻井洋平、菅原広剛、村山明宏
    • Organizer
      平成23年度電気・情報関係学会北海道支部連合大会
    • Place of Presentation
      はこだて未来大学
    • Year and Date
      2011-10-23
  • [Presentation] NLDプラズマの解析(XIV)-2極/4極反平行傾斜磁界・RF電界下の電子挙動2011

    • Author(s)
      山本寛容(発表者)、菅原広剛、村山明宏
    • Organizer
      平成23年電気学会基礎・材料・共通部門大会
    • Place of Presentation
      東京工業大学大岡山キャンパス
    • Year and Date
      2011-09-22
  • [Presentation] NLDプラズマの解析(XVI)-プラズマ維持機構のモデリング2011

    • Author(s)
      櫻井洋平(発表者)、吉田拓平、菅原広剛、村山明宏
    • Organizer
      平成23年電気学会基礎・材料・共通部門大会
    • Place of Presentation
      東京工業大学大岡山キャンパス
    • Year and Date
      2011-09-22
  • [Presentation] NLDプラズマの解析(XV)-分界線制御時のイオン生成と基板射突量均一化の評価2011

    • Author(s)
      吉田拓平(発表者)、櫻井洋平、菅原広剛、村山明宏
    • Organizer
      平成23年電気学会基礎・材料・共通部門大会
    • Place of Presentation
      東京工業大学大岡山キャンパス
    • Year and Date
      2011-09-22
  • [Presentation] NLDプラズマの解析(XIII)-空間電荷ポテンシャルの影響2011

    • Author(s)
      櫻井洋平(発表者)、大佐賀毅、吉田拓平、菅原広剛、村山明宏
    • Organizer
      平成23年電気学会全国大会
    • Place of Presentation
      大阪大学豊中キャンパス
    • Year and Date
      2011-03-18
  • [Presentation] NLDプラズマの解析(XII)-分界線制御時のカップリング維持2011

    • Author(s)
      吉田拓平(発表者)、櫻井洋平、大佐賀毅、菅原広剛、村山明宏
    • Organizer
      平成23年電気学会全国大会
    • Place of Presentation
      大阪大学豊中キャンパス
    • Year and Date
      2011-03-18
  • [Presentation] NLDプラズマの解析(XI)-RF電界・反平行傾斜磁界下の電子束整流性2011

    • Author(s)
      菅原広剛(発表者)、山本寛容、大佐賀毅
    • Organizer
      平成23年電気学会全国大会
    • Place of Presentation
      大阪大学豊中キャンパス
    • Year and Date
      2011-03-18
  • [Presentation] NLDプラズマによる大面積均一材料プロセスのための磁界制御2011

    • Author(s)
      吉田拓平(発表者)、櫻井洋平、大佐賀毅、菅原広剛、村山明宏
    • Organizer
      第46回応用物理学会北海道支部第7回日本光学会北海道地区合同学術講演会C-7
    • Place of Presentation
      室蘭工業大学
    • Year and Date
      2011-01-07
  • [Presentation] モンテカルロシミュレーションによる二極反平行傾斜磁界・交流電界下低気圧CF中の電子挙動の解析2011

    • Author(s)
      山本寛容(発表者)、菅原広剛、村山明宏
    • Organizer
      第46回応用物理学会北海道支部第7回日本光学会北海道地区合同学術講演会C-6
    • Place of Presentation
      室蘭工業大学
    • Year and Date
      2011-01-07
  • [Presentation] Concept of Dynamic Control of Magnetic Field for High-Throughput and Wide-Area Etching by Neutral Loop Discharge Plasma2010

    • Author(s)
      H. Sugawara(発表者)
    • Organizer
      63rd Ann. Gaseous Electronics Conf., 7th Int. Conf. Reactive Plasmas, and 28th Symposium on Plasma Processing
    • Place of Presentation
      Maison de la Chimie, Paris, France
    • Year and Date
      20101004-08
  • [Presentation] NLDプラズマの解析(X)-気相と壁面における電子衝突の磁界強度依存性2010

    • Author(s)
      大佐賀毅(発表者)、菅原広剛、櫻井洋平、村山明宏
    • Organizer
      平成22年度電気・情報関係学会北海道支部連合大会
    • Place of Presentation
      北海学園大学
    • Year and Date
      2010-10-24
  • [Presentation] NLDプラズマの解析(IX)-イオン生成の磁界強度依存性2010

    • Author(s)
      櫻井洋平(発表者)、大佐賀毅、菅原広剛、村山明宏
    • Organizer
      平成22年度電気・情報関係学会北海道支部連合大会
    • Place of Presentation
      北海学園大学
    • Year and Date
      2010-10-24
  • [Presentation] NLDプラズマの解析(VIII)-イオン生成・輸送の磁界依存性2010

    • Author(s)
      櫻井洋平(発表者)、大佐賀毅、菅原広剛、村山明宏
    • Organizer
      平成22年電気学会基礎・材料・共通部門大会
    • Place of Presentation
      琉球大学
    • Year and Date
      2010-09-14
  • [Presentation] NLDプラズマの解析(VII)-セパラトリクスに沿った電子輸送2010

    • Author(s)
      菅原広剛(発表者)、大佐賀毅、櫻井洋平、村山明宏
    • Organizer
      平成22年電気学会基礎・材料・共通部門大会
    • Place of Presentation
      琉球大学
    • Year and Date
      2010-09-14
  • [Presentation] NLDプラズマの解析(VI)-プラズマ構造と電子電流分布2010

    • Author(s)
      大佐賀毅(発表者)、菅原広剛、櫻井洋平、村山明宏
    • Organizer
      平成22年電気学会基礎・材料・共通部門大会
    • Place of Presentation
      琉球大学
    • Year and Date
      2010-09-14

URL: 

Published: 2014-08-29  

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