半導体用語集
反応性プラズマ計測
英語表記：Reactive plasma measurement
プラズマプロセス装置はプラズマ源 (電圧、電流、周波数)、装置構造(磁界、構造、寸法)および原料ガス(圧カ、組成、流量)によって構成される。これらの構成要素は外部パラメータと呼ばれる。一方、プラズマ中の電界(電位)分布、粒子(電子、イオン、ラジカル、中性分子)の種類とその密度、粒子工ネルギーおよびその分布、反応過程とその速度などを内部パラメータと呼ぶ。反応性ガスをプラズマ中に導入して形成される反応性プラズマにおいて、 プラズマ中の内部バラメータを計測することを反応性プラズマ計測と呼ぶ。反応性プラズマ中の電子の密度やそのエネルギー分布の計測については、ラングミ、アプローブ、
トムソン散乱、プラズマ振動法などが用いられる。反応性プラズマ中では、反応性ガスの電離 (イオン化) や解離によって、ラジカルや正、負イオン、励起状態原子分子などの反応活性種が多量に発生しプラズマ自体は化学的に活性になる。これらの活性種の種類やプラズマの特性については、発光分析により解析することが可能である。ラジカル種の定量的な計測には、赤外半導体レーザ吸収分光法(IRLAS)、レーザ誘起蛍光法(LIF)、四重極質量分析法(QMS)、フーリエ変換赤外吸収分光法(FT-IR)、可視、紫外、真空紫外領域のレーザおよびインコーヒレント光を用いた吸収分光法などが用いられる。イオン種については、質量分析法によりイオンの種類、密度と工ネルギー分析が可能である。これらの反応性プラズマ計測と固体表面反応計測などの内部パラメータの結果を外部パラメータへフィードバックすることにより、薄膜堆積、エッチング、スパッタリング、重合、表面修飾などの半導体プロセスの高精度制御が実現できる。
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