マイクロ波プラズマの発生法とその構造の制御

Research Project

Project/Area Number	02214111
Research Category	Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas
Allocation Type	Single-year Grants
Research Institution	Waseda University
Principal Investigator	加藤勇早稲田大学, 理工学部, 教授 (80063775)
Co-Investigator(Kenkyū-buntansha)	河合良信九州大学, 大学院理工学研究科, 教授 (10038565)
Project Period (FY)	1988 – 1990
Project Status	Completed (Fiscal Year 1990)
Budget Amount *help	¥12,000,000 (Direct Cost: ¥12,000,000) Fiscal Year 1990: ¥12,000,000 (Direct Cost: ¥12,000,000)
Keywords	同軸線路型マイクロ波プラズマ / リジタ-ノコイル / 化学気相堆積 / 反応性プラズマ / 電気探針法 / 内部的プラズマパラメ-タ / DC,RFバイアス法 / イオン衝撃エネルギ-
Research Abstract	我々は、二重管式同軸線路型とリジタ-ノコイル型のマイクロ波プラズマ化学気相堆積装置を開発してきた。これらの装置は、マイクロ波とプラズマとの結合性に優れ、内部的プラズマパラメ-タの制御性にも優れている。平成2年度は、デジタルオシロスコ-プ、残留ガス分析計などを用いて、以下の成果をあげた。 (1)反応性プラズマ中で用いることができる電気探針の測定法を確立した。 (2)二重管式同軸線路型マイクロ波プラズマ化学気相堆積装置の堆積室内において、内部的プラズマパラメ-タの空間分布を測定した。 (3)電子密度の空間分布は、主に両極性拡散により支配されていることを明らかにした。 (4)DCバイアス法およびRFバイアス法を用いることにより、プラズマの状態(内部的プラズマパラメ-タ)を変化させずに、イオン衝撃エネルギ-を独立に制御できることを明らかにした。 (5)イオン衝撃エネルギ-が水素化アモルファスシリコン膜および窒化シリコン膜の特性に及ぼす影響を明らかにした。 (6)イオン衝撃の効果とヒ-タ-による基板加熱の効果と併用することにより、良質な窒化シリコン膜を作製できた(以上、加藤)。 (7)リジタ-ノ型プラズマCVD装置を用い、比較的高い圧力でECRプラズマの生成に成功した。また、異なった磁界配位で、シリコンとモリブデンウェファ-上にカ-ボン膜を作製した。堆積速度は、発散磁界の場合よりもミラ-磁界の場合の方が速いことがわかった。 (8)DCバイアスを印加したとき、正バイアスでは、プラズマポテンシャルはほぼ一定であったが、プラズマ密度は減少した。なお、設備備品として申請したマイクロ波モ-ド変換器と水冷式マイクロ波導波管は、設計した部品を組立てて作ったので、消耗品扱いとした(以上、河合)。