低誘電率層間絶縁膜作製プラズマCVDの表面和周波発生振動分光による診断

使用等离子体CVD表面和频产生振动光谱诊断低介电常数层间绝缘膜生产

基本信息

  • 批准号:
    12750269
  • 负责人:
  • 金额:
    $ 1.73万
  • 依托单位:
  • 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

赤外レーザー多重反射吸収分光法による表面反応診断システムを構築した。具体的には、表面多重反射計測のための光学系を独自に設計・開発した。この手法では測定感度を多重反射によりFT-IRに劣らないレベルにまで高めるとともに、波数掃引範囲を観測したい領域のみに限定した測定が可能である。振動スペクトルの測定により、表面反応層にどのような化学結合が、どのぐらいの量、生成しているのかを、圧力、ガス流量、RFパワー、バイアス電力などを変えながら調べることを試みた。基板表面に入射させる赤外光としてピコ秒レーザーパルスを用いることから、パルス変調プラズマと組み合わせた振動スペクトルの時間分解測定を行い、プラズマにさらされた基板表面で進行しているCVDの化学反応のダイナミクスを明らかにすることを目指して実験を進めた。また、上記の作業と並行して、ab initio分子軌道法に基づいてCVD原料であるフルオロカーボン分子の負イオン状態の量子化学計算による解析を行った。フルオロカーボン分子は電子付着断面積が大きく、生成される親分子あるいはフラグメントの負イオンはプロセス結果に大きな影響を与えているものと考えられる。フルオロカーボン負イオンのポリマー膜堆積に対する寄与を調べるために、CF_2付加エネルギーとC-F結合の解離エネルギーを中性種とアニオン種について計算し比較した。その結果、負イオン種へのCF_2付加の方が熱力学的に有利であり、この反応過程はポリマー膜成長への反応経路の一つとして十分に考えられることがわかった。
Infrared レ, ザ, ザ, multiple reflection absorption spectrophotometry による, surface reflection 応 diagnosis システムを, construction た た. The specific に に, surface multiple reflectometer ため, <s:1> was independently designed and developed by the Department of optics を に. こ の gimmick で は measurement sensitivity を multiple reflection に よ り FT - IR に substandard ら な い レ ベ ル に ま で high め る と と も に sweep, wave number, led fan 囲 を 観 measuring し た い field の み に qualified し た determination が may で あ る. Determination of vibration ス ペ ク ト ル の に よ り, surface layer against 応 に ど の よ う な chemical combination が, ど の ぐ ら い の quantity, generate し て い る の か を, pressure, ガ ス flow rate and RF パ ワ ー, バ イ ア ス power な ど を - え な が ら adjustable べ る こ と を try み た. Substrate surface に incident さ せ る red outside light と し て ピ コ seconds レ ー ザ ー パ ル ス を with い る こ と か ら, パ ル ス - adjustable プ ラ ズ マ と group み close わ せ た vibration ス ペ ク ト ル の time decomposition line measurement を い, プ ラ ズ マ に さ ら さ れ た substrate surface で し て い る CVD の chemical anti 応 の ダ イ ナ ミ ク ス を Ming ら か に す る こ と を refers し て be Enter めた from を. ま た, written の homework と parallel し て, ab initio molecular orbital method に base づ い て CVD materials で あ る フ ル オ ロ カ ー ボ ン molecular の negative イ オ ン state の quantum chemical calculation に よ る parsing line を っ た. フ ル オ ロ カ ー ボ ン は molecular electronic pay for with the big area が き く, generate さ れ る hydrophilic molecular あ る い は フ ラ グ メ ン ト の negative イ オ ン は プ ロ セ ス results に big き な influence を and え て い る も の と exam え ら れ る. フ ル オ ロ カ ー ボ ン negative イ オ ン の ポ リ マ ー membrane accumulation に す seaborne る send and を べ る た め に, CF_2 pay エ ネ ル ギ ー と C - F combining の dissociation エ ネ ル ギ ー を neutral kind と ア ニ オ ン kind に つ い て calculate し compare し た. そ の results, negative イ オ ン kind へ の CF_2 pay plus の が thermodynamics に beneficial で あ り, こ の anti 応 process は ポ リ マ ー film growth へ の anti 応 の 経 way つ と し て very に exam え ら れ る こ と が わ か っ た.

项目成果

期刊论文数量(6)
专著数量(0)
科研奖励数量(0)
会议论文数量(0)
专利数量(0)
H.Motomura, T.Nakamura, K.Tachibana: "Difference in Surface and Gas Phase Reaction between C_4F_8 and C_5F_8 Plasmas for SiO_2/Photo-Resist Selective Etching"Symposium Proceedings of the 15^<th> International Symposium on Plasma Chemistry(ISPC-15). 1719-1
H.Motomura、T.Nakamura、K.Tachibana:“Difference in Surface and Gas Phase Reaction Between C_4F_8 and C_5F_8 Plasmas for SiO_2/Photo-Resist Selective Etching”第十五届国际等离子体化学研讨会(ISPC)会议论文集
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    0
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T.Nakamura,H.Motomura,K.Tachibana: "Quantum Chemical Study on Decomposition and Polymer Deposition in Perfluorocarbon Plasmas : Molecular Orbital Calculations of Excited States of Perfluorocarbons"Japanese Journal of Applied Physics. 40・2A. 847-854 (2001)
T.Nakamura、H.Motomura、K.Tachibana:“全氟化碳等离子体中分解和聚合物沉积的量子化学研究:全氟化碳激发态的分子轨道计算”日本应用物理学杂志40・2A(2001)。
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    0
  • 作者:
  • 通讯作者:
T.Nakamura,K.Tachibana: "Quantum Chemical Study on Decomposition and Polymer Deposition in Perfluorocarbon Plasmas"Proceedings of Plasma Science Symposium 2001 (PSS-2001) and the 18^<th> Symposium on Plasma Processing (SPP-18). 173-174 (2001)
T.Nakamura,K.Tachibana:“全氟化碳等离子体中分解和聚合物沉积的量子化学研究”2001 年等离子体科学研讨会 (PSS-2001) 和第 18 次等离子体处理研讨会 (SPP-18) 的会议记录。
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T.Nakamura, K.Tachibana: "Quantum Chemical Study on Negative Ions in Fluorocarbon Plasmas"Proceedings of the 25^<th> International Conference on Phenomena in Ionized Gases(XXV ICPIG). 145-146 (2001)
T.Nakamura、K.Tachibana:“氟碳等离子体中负离子的量子化学研究”第 25 届国际电离气体现象会议 (XXV ICPIG) 论文集。
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K.Takahashi,A.Itoh,T.Nakamura,K.Tachibana: "Radical Kinetics for Polymer Deposition in Fluorocarbon (C_4F_8, C_3F_6 and C_5F_8) Plasmas"Thin Solid Films. 374・2. 303-310 (2000)
K.Takahashi、A.Itoh、T.Nakamura、K.Tachibana:“氟碳(C_4F_8、C_3F_6 和 C_5F_8)等离子体中聚合物沉积的自由基动力学”固体薄膜374・2。
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