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高周波プラズマ源を用いた超微細加工処理装置の試作

使用高频等离子体源的超精细加工设备原型

基本信息

批准号：
12750239
负责人：
木村高志
金额：
$ 1.41万
依托单位：
Nagoya Institute of Technology
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Encouragement of Young Scientists (A)
财政年份：
2000
资助国家：
日本
起止时间：
2000 至 2001
项目状态：
已结题

项目摘要

本研究は、高周波プラズマを用いた微細加工処理装置の開発を目指す第一歩として、容量性結合および誘導性結合高周波放電プラズマ中の荷電粒子密度および電子エネルギー分布の投入電力、ガス圧力依存性を実験的及び理論的に調査した。以下に詳細を記す。1.容量性結合高周波酸素およびAr/CF_4放電プラズマ中の荷電粒子の空間構造をプローブ法により測定した結果,負イオン密度プロファイルは放物型となる一方,電子密度プロファイルはシース近傍を除いてほぼプラズマ領域全体にわたり一様となった。また、負イオン密度はガス圧力0.05(Torr)-0.5(Torr)の条件下では電子密度に対し約10-20倍ほど高く,負イオンはプラズマ領域全体にわたり存在していた。負イオン密度およびそのプロファイルは,プラズマ中での主要な衝突反応を考慮し荷電粒子に対する拡散方程式を解くことで説明することができた。2.誘導性結合高周波アルゴン放電プラズマ中の電子エネルギー分布を測定した結果,圧力の増加に伴いBi-Maxwell分布から第一励起エネルギーの位置を境にして2つの温度を用いて近似できる分布へ変化した。一方、電気的負性である酸素放電プラズマでは30m Torr以上では2つの温度で近似できる電子エネルギー分布を形成するが、低圧力条件ではMaxwell分布を形成した。また、中性・荷電粒子のレート方程式,パワーバランス方程式で構成されるグローバルモデル(体積平均モデル)を電気的正性ガス放電および電気的負性ガス放電に対しそれぞれ構築し,実験結果との対比を行った。その結果,低圧力条件下を除きモデルと実験はよい一致を示し,モデルの妥当性を得る事ができた。

This study is aimed at investigating the first step, capacity-based combination and inductivity of the development of micromachining devices in high-frequency laser applications, the density of charged particles and the distribution of electron mass in high-frequency laser applications, and the dependence of electron mass on input power and pressure. The following are detailed. 1. The spatial structure of charged particles in the capacitively bound high-frequency phosphor Ar/CF_4 is determined by the method of negative electron density and electron density. Under the condition of 0.05(Torr)-0.5 (Torr), the electron density is about 10-20 times higher, and the negative electron density is about 10-20 times higher. The main conflict between the negative density and the dispersion equation is considered. 2. As a result, the increase of pressure is accompanied by the Bi-Maxwell distribution of the first excitation and the position of the second excitation. For example, when the electron density is negative, the temperature is above 30 mTorr, and the Maxwell distribution is formed under low pressure conditions. The equation of neutral charged particles is composed of the following equation: positive charge (volume average charge), negative charge (volume average charge), negative charge (volume average charge). The results show that the low pressure condition is consistent with the low pressure condition, and the low pressure condition is consistent with the low pressure condition.