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低圧微分型静電分級装置によるプラズマ反応器内での微粒子発生機構解明

使用低压差静电分级器阐明等离子体反应器中颗粒生成的机制

基本信息

批准号：
12750307
负责人：
薛光洙
金额：
$ 1.47万
依托单位：
The Institute of Physical and Chemical Research
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

低圧での気相化学反応を利用したプロセスは近年の半導体集積回路製造には欠かせないものになっている。特に、プラズマを利用した気相化学反応は、プラズマCVDやプラズマエツチングなど、その利用範囲はひろい。しかし、化学的に活性なプラズマ環境では、微粒子が発生しやく、発生した微粒子が集積回路の断線、短絡または劣化等を引き起こす原因となる。半導体集積回路の著しい微細化に伴い、問題になる微粒子の大きさは、今では、数十ナノメーターほど小さくなっている。プラズマCVD等の低圧気相化学反応器内に発生する微粒子の観察には、主に光散乱や電子顕微鏡を利用した観察法が用いられている。光散乱法は、反応器内での微粒子の空間分布や微粒子発生をリアルタイムに観測できる利点があるが、ミクロン以下の粒子径を持つ微粒子の測定が困難である。一方、電子顕微鏡観察法は、数nmほどの小さい微粒子まで観察できるが、反応管内に浮遊している微粒子が直接測定てきない。このように、現状では、数十ナノメーターほどの粒子径を持つ微粒子をリアルタイムに計測できる手法がなく、有効な計測方法が求められている。本研究では、我々が近年開発した低圧微分型静電分級装置(DMA ; Differential Mobility Analyzer)を利用し、プラズマCVDで発生する数nm〜数百nmの大きさを持つ微粒子が計測できることを実証した。以下は、本研究で得られた新たな知見である。1)CVD圧力173Pa、rfパワー200Wの堆積条件下で、粒子径20nm〜80nmで粒子濃度約10^9/cm^3が観測された。2)プラズマCVD圧力の増加につれ、発生する粒子の粒子径は増加する傾向が観測された。3)プラズマCVD反応時間に沿った粒子径分布の変動を観測した際、プラズマ反応開始直後に急速な粒子濃度の増加とともに粒子径の増加が観測された。また、反応後約10-20秒後には、粒子径分布が定常状態に達し、反応終了直後に、定常状態より小さい粒子径を持つ粒子が発生することが観測された。これらの研究成果をJ. Vac. Sci. ＆ Technol. B等の雑誌に報告した。

The chemical reaction of the low temperature phase is based on the use of the semi-integrated circuit in recent years. In this paper, we use the chemical reaction of the phase, the CVD, the temperature, the temperature, the temperature and the temperature. The failure of the environmental environment, the production of microparticles, the disconnection of the collection loop of microparticles, and the deterioration of short-term environmental pollution have led to the cause of environmental pollution. The half-body assembly loop is full of microminiaturization devices, problems, microparticles, microparticles, microparticles, In low-phase chemical reactors such as low-temperature chemical reactors such as CVD, the generation of fine particles is detected, and the main beam is scattered. The electron micrometer is used by the method of scanning electron microscopy. The distribution of fine particles in the space of the light scattering method and the reflector is very good. The diameter of the particles below the temperature is determined by the particle diameter detector. On the one hand, the computer micrometer method, the number of nm micro-particles, the detection of micro-particles, and the direct determination of micro-particles in the tube. There are several ways to calculate the diameter of particles, such as the size of particles, the size of particles, the diameter of particles. In this study, our institute has opened a low differential static classifier (DMA; Differential Mobility Analyzer) in recent years. It uses nm~ hundreds of nm microphones to make full use of the differential static classifier (DMA; Differential Mobility Analyzer). The following is the conclusion of this study. 1) under the condition of CVD force 173Pa, rf force 200W stack, particle diameter 20nm~80nm particle temperature is about 10 ^ 9