超小型ラジカルセンサー

自律型ナノアセンブリングシステム用超小型ラジカルセンサーの開発

目的

超小型原子状ラジカル絶対密度計測システムの開発

背景

これまでのプラズマによる"ものづくり"は、完成品を評価し、その結果をプラズマプロセスにフィードバックし、完全なものをつくり上げるという経験 的な手法でなされてきました。しかし、今後の超微細ナノ加工の実現や新機能性ナノ材料の創製のためには、プラズマプロセスを担う各種粒子の絶対密度や基板 温度、膜厚・構造・組成をリアルタイムで計測し、その計測結果をプラズマ装置へフィードバックし、最適プロセス条件のもとに行なわれなかればなりません。

この最適条件を常に装置が自分自身で考え、制御する装置が、自律型ナノアセンブリングシステムです。このシステムの「目」の役割を担う1つの技術がマイクロプラズマによる超小型ラジカルセンサーであり、このセンサーの更なる小型化、高機能化が必要不可欠です。

アプローチ

マイクロプラズマ光源を用いた原子状ラジカル(水素H、窒素N、酸素O)絶対密度計測システム⇒大気圧マイクロ放電ホローカソードランプを用いた真空紫外吸収分光システム

マイクロプラズマ光源

成果

小型・安定φ9mm光源の開発(1) 小型・安定φ9mm光源の開発

(2) 水素H、窒素N、酸素O原子同時計測用光源の開発

(3) 炭素C原子計測技術の確立

1ポートラジカルモニター

(4) 1ポートラジカルモニターの開発

■ シングルポートで計測可能

■ 新規設計VUV分光器:従来品の25%(体積比)

■ プローブサイズφ2.7mm:計測対象の擾乱を最小限に抑制

■ ラジカル密度の空間分布計測が可能

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