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衝撃電界重畳高周波プラズマによるフッ化炭素プロセス排ガス分解除害効率の計算機解析

高频等离子体叠加冲击电场对氟碳工艺废气分解效率的计算机分析

基本信息

批准号：
16760216
负责人：
菅原広剛
金额：
$ 1.73万
依托单位：
Hokkaido University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Young Scientists (B)
财政年份：
2004
资助国家：
日本
起止时间：
2004 至 2006
项目状态：
已结题

项目摘要

本研究は、集積回路製造工程で排出されるフルオロカーボンであるCF_4地球温暖化ガスを非平衡プラズマにより効率的に分解する方法として選択的分解反応促進が期待されるプラズマへの衝撃電界重畳を提案し解析するものである。衝撃電界により電子した電子の衝突過程の計算機解析による定量的評価を中心として、以下1〜3の結果を得た。1.衝撃電界下の電子の挙動解析とエネルギー効率の評価:衝撃電界で与える電子加速量を変化させ、共にCF_4分解に寄与する中性解離と電離性解離のエネルギー消費割合をモンテカルロ法で計算・比較した。加速量増加に伴い閾値の大きな電離性解離に費やされるエネルギー割合が単調増加し、中性解離の割合は飽和傾向を示した。プラズマ維持と解離促進を同時に図るためには電離性解離の閾値を超える高エネルギー領域にまで電子を加速することが必要で、この点で衝撃電界電子加速が有効と考えられる。2.CF_4ラジオ周波数プラズマ解析系構築と新高速衝突判定法の提案:電極を含む系でCF_4プラズマ中の解離生成種の生成頻度と空間分布とを統計的に安定に扱う手法を提案した。また計算負荷となっていたCF_4分子と電子との衝突判定において、無衝突となる場合を効率よく検出し電子衝突断面積計算を省く新高速判定法を提案した。これにより電子追跡に要する計算負荷を著しく軽減させ、追跡電子数増や長時間計算、また混合ガスへの対応を容易にした。3.CF_4中電子輸送過程:CF_4中の電子加速時初期緩和過程に見られる空間分布の複数ピーク形状と電子輸送係数の緩和過程を解析した。研究者間で想定が異なる電子衝突断面積構成により空間分布、電子輸送係数とも差異が生じた。衝撃電界電子加速の制御性評価の際は特に、加速途中で電子の集団性を失わせる低・中エネルギー部の電子衝突断面積構成への依存性が大きいと考えられる。主な結果は研究発表欄の論文として公表した。

This study proposes a method for resolving the non-equilibrium effect of the integrated circuit production engineering and a method for resolving the impact of the integrated circuit production engineering. Computer analysis of electron collision process in shock field and quantitative evaluation of electron collision process are carried out. The results of 1 ~ 3 below are obtained. 1. An evaluation of electron kinetic analysis and electron production efficiency in shock field: calculation and comparison of electron kinetic analysis and electron acceleration in shock field An increase in acceleration is accompanied by an increase in ionization threshold, an increase in dissociation, and an increase in dissociation saturation. The ionization threshold value is higher than the ionization threshold value. 2. CF_4 cycle number analysis system is proposed to construct a new high speed conflict determination method: electrode, CF_4 cycle number analysis system, CF_4 The calculation load of CF_4 molecule and electron collision determination method is proposed. The calculation load of electron tracking is reduced, and the calculation time of electron tracking is increased. 3. The electron transport process in CF_4: the initial relaxation process of electron acceleration in CF_4 is analyzed. The spatial distribution of electron collision area and electron transport coefficient are different among researchers. Evaluation of electron acceleration resistance in impact field: electron aggregation loss in low and middle electron collision area composition dependence in high and middle electron acceleration The main results of this study are as follows: