T. Oikawa 研究室

本研究室は、半導体製造プロセスにおけるガス濃度の可視化と計測を目的とした研究に取り組んでいます。プロセスチャンバー内のガス流動や濃度分布を正確に把握することは、製造品質の向上に不可欠ですが、低圧環境での動的な現象を捉えることは技術的に困難でした。研究室では、このような課題を解決するための光学計測システムの開発を進めています。 研究の中核となるのは、高い信号雑音比（SNR）を持つCMOS画像センサの開発です。紫外から近赤外の広い波長域に感応し、毎秒1000フレームの高速撮影が可能なセンサチップを自ら設計・製造しており、吸収分光法を用いてガス濃度の空間分布を直接観測します。開発されたセンサは約70デシベルのSNRを達成し、低圧下でのガス濃度計測に必要な感度を実現しています。 これらのセンサを用いることで、半導体製造チャンバー内の二酸化窒素などのプロセスガスについて、定常状態での濃度分布だけでなく、ノズルからのジェット流の発生や速度分布など、時間的に変化するガス現象の詳細な可視化・分析が可能になりました。計測結果とシミュレーション結果の比較検討を通じて、プロセスチャンバーの挙動理解も進めています。