赤外ダイオ-ドレ-ザ-吸収法による表面反応生成短寿命種の検出と計測

采用红外二极管激光吸收法检测和测量表面反应产生的短寿命物质

• 批准号: 01632519
• 负责人: 田中 武彦
• 金额: $ 0.96万
• 依托单位: Kyushu University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas
• 财政年份: 1989
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 1989 至 无数据
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-01632519/
• 关键词: 反応性プラズマ; 赤外半導体レ-ザ-吸収法; プラズマエッチング; 非発光性の分子種; ダイオ-ドレ-ザ-分光; ラジカル計測法; 反応性プラズマ; 赤外半導体レ-ザ-吸収法; プラズマエッチング; 非発光性の分子種; ダイオ-ドレ-ザ-分光; ラジカル計測法

反応性プラズマを制御するためには、プラズマ中に生成するラジカルを含む様々な分子種の計測法の開発が重要である。本研究は赤外半導体レ-ザ-吸収法を応用する、高感度、高選択性かつ汎用性があり、非発光性分子種に適した検出計測法の開発をめざすものである。Siウェハ-をプラズマエッチングする系中に存在するラジカルの検出を具体的目標とした。ステンレス製真空容器中に設置した平行平板電極に高周波電力を供給してプラズマを発生させ、現有のダイオ-ドレ-ザ-分光装置と組合せて測定を試みた。ダイオ-ドレ-ザ-から赤外光は、多重反射光学系によってプラズマ内を16往復させ、約4m有効光路長を得ることができた。高周波電力の洩れによるダイオ-ドレ-ザ-の発振波数への著しい影響が問題となったが、アルミ板で発振器周辺をシ-ルドし、接続に光ファイバ-を使用することによって解決できた。高い検出感度を得るため、(1)高周波を100%振幅変調する方法、(2)無変調の高周波に数kHzのACを重畳する方法、(3)ACのみ電極に供給する方法、の三種類の放電変調方式を試みた。フォトトランジスタを用いて、放電による発光をモニタ-したところ同期して発光が明滅するのが観察され、有効な変調が実現しているものと判断された。SiF_4純ガスを試料として、三種の変調法によって観測したところ、いずれによってもSi_2F_6のシグナルが観測できた。同様の条件で、SiF及びSiF^+の既知のシグナルを検出することを試みたが、現在のところ成功していない。

为了控制反应性等离子体，重要的是为包括血浆中产生的自由基的各种分子物种开发测量方法。这项研究旨在开发一种高度敏感的，高度选择性的检测和测量方法，适用于使用红外半导体激光吸收的非发光分子物种。具体的目标是检测系统中存在的自由基用于血浆的Si晶片蚀刻。将高频功率提供给安装在不锈钢真空容器中的平行板电极以产生等离子体，并尝试与现有的二极管 - 驱动器光谱设备结合使用测量。来自二极管层的红外光通过等离子体通过多反射光学系统进行16次往复，从而使有效的光路长度约为4m。高频功率泄漏对二极管驱动器数量的显着影响成为一个问题，但是可以通过使用光纤连接振荡器来通过用铝板密封振荡器周围的区域来解决这一问题。为了获得高检测灵敏度，我们尝试了三种类型的放电调制方法：（1）一种将高频调节100％调节的方法，（2）在未调制的高频上，几个kHz的AC和（3）仅向电极提供AC的方法。当使用光晶体管对放电引起的光发射进行监测时，观察到同步闪烁的光，并确定实现了有效的调制。当使用SIF_4用作样品时，使用三种调制方法观察了SI_2F_6信号。在类似的条件下，已经尝试检测已知的SIF和SIF^+信号，但尚未成功。