反応性非平衡RFプラズマの診断

この研究は、最も共通性のある平行平板電極構造を持つ容量性RF放電リアクタ-を用い、アルゴンガスおよび反応性ガス(SiH4,SF6)中で、放電の電気的、光学的な構造を、時間・空間分解しながら診断することを目的としている。今年度の成果を以下に述べる。1)RF反応性ガス放電プラズマ中におけるシングルプロ-ブ法探針測定へのRF電位変動の影響を補う方法として、プロ-ブの回路系に、外部からRF電位を加え、シ-スにはRF電位変動が加わらない方式を考案した。また、RF電位補償の達成の度合いをチェックする方法を考案し、RF電位変動を打ち消した状態でのプロ-ブ法を可能にした。2)RF放電イオンシ-ス構造とその動的振る舞いRF放電の構造をDC放電と対比しながら、その電気的(電位分布、電荷分布)と光学的構造(負グロ-、陽光柱)をしらべている。今年は、f=400KHz,13.56MHzの場合で、負グロ-出現のタイミングとその時間・空間的進展過程をフォトカウンティング法により測定した。3)直列の2容量型の等価回路モデルを用い、RF放電のシミュレ-ションを行ない、DCシ-ス電圧とVrfの関係を導いた。4)平行平板型電極配置で、一方の電極上にSiウェ-ハ-を浮遊状態で載せた場合の発光分布は、非対称になった。これは、ウェ-ハ-前面での電界の歪みによるものと思われる。5)質量分析の測定から、F,SF3などの解離によるフラグメントは、30KHzより1MHzの方が有効に生成されていることがわかった。

この研究は、最も共通性のある平行平板電極構造を持つ容量性RF放電リアクタ-を用い、アルゴンガスおよび反応性ガス(SiH4,SF6)中で、放電の電気的、光学的な構造を、時間・空間分解しながら診断することを目的としている。今年度の成果を以下に述べる。1)RF反応性ガス放電プラズマ中におけるシングルプロ-ブ法探針測定へのRF電位変動の影響を補う方法として、プロ-ブの回路系に、外部からRF電位を加え、シ-スにはRF電位変動が加わらない方式を考案した。また、RF電位補償の達成の度合いをチェックする方法を考案し、RF電位変動を打ち消した状態でのプロ-ブ法を可能にした。2)RF放電イオンシ-ス構造とその動的振る舞いRF放電の構造をDC放電と対比しながら、その電気的(電位分布、電荷分布)と光学的構造(負グロ-、陽光柱)をしらべている。今年は、f=400KHz,13.56MHzの場合で、負グロ-出現のタイミングとその時間・空間的進展過程をフォトカウンティング法により測定した。3)直列の2容量型の等価回路モデルを用い、RF放電のシミュレ-ションを行ない、DCシ-ス電圧とVrfの関係を導いた。4)平行平板型電極配置で、一方の電極上にSiウェ-ハ-を浮遊状態で載せた場合の発光分布は、非対称になった。これは、ウェ-ハ-前面での電界の歪みによるものと思われる。5)質量分析の測定から、F,SF3などの解離によるフラグメントは、30KHzより1MHzの方が有効に生成されていることがわかった。