1989 Fiscal Year Annual Research Report
プラズマ局所構造に伴う電位形成とエネルギー分布の制御
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01632002
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| Research Institution | Tohoku University |
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Principal Investigator |
佐藤 徳芳 東北大学, 工学部, 教授 (40005252)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
三宅 正司 大阪大学, 溶接研究所, 助教授 (40029286)
庄司 多津男 名古屋大学, プラズマ科学センター, 助手 (50115581)
津島 晴 東北大学, 工学部, 助手 (90171991)
畠山 力三 東北大学, 工学部, 助教授 (00108474)
飯塚 哲 東北大学, 工学部, 助教授 (20151227)
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| Keywords | プラズマプロセシング / ホローカソード / ECRプラズマ / ホイスラー波プラズマ生成 / 荷電粒子エネルギー分布 / 分光測定 / 膜生成速度 |
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| Research Abstract |
反応性プラズマを用いるプラズマプロセシングにおいて、電子およびイオンのエネルギー分布の制御は極めて重要である。本研究では、放電プラズマの局所構造に着目し、それを変えることによってエネルギー分布を制御することを試み、エネルギー分布制御の手法を確立することを目的としている。
プラズマ生成は2つの異なる特性をもつ方式によった。1つは直流放電によるもの(東北大学)であり、他はホイスラー波による高周波放電と電子サイクロトロン共鳴によるマイクロ波放電(名古屋大学、大阪大学)である。
1.東北大学においては、ピン付きホロー陰極を用いた直流放電によってプラズマを生成し、ピン長さを変えることによって空間構造を変え、電子の温度を0.3ー4.0eVの範囲にわたって制御することに成功した。この結果を更に発展させ、陰極の直径を10cmにし、プラズマ径を大きくするとともに、板状陽極に穴をあけて、このプラズマを陽極の後方に拡散させることができた。この原理に立却して、プラズマプロセス用の電子可変の新しいプラズマ発生方法を提案することができた。
2.高周波放電プラズマについては、名古屋大学において、電子温度3ー20eV、プラズマ密度10^<10>ー10^<13>cm^<-3>が得られており、分光測定などにより、活性種のパラメータ依存を調べるとともに、炭素膜の生成速度が、プラズマ密度を上げることによって、改良されることを見い出した。マイクロ波放電においては、大阪大学で、その空間構造が真空容器の形状に大きく依存することを観測し、その依存性を詳細に調べると同時に、膜生成速度が電子の共鳴領域で最大となることを示した。
以上要約すると、電子温度の制御法の提案が可能になるとともに、予備均測定により、膜生成速度に関する有用な知見を得ることができた。
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[Publications] S.Iizuka: "Control of Electron Energy Distribution in a Discharge Plasma" Proc.of 1989 ICPP,New Delhi. 3. 1193-1196 (1989)
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[Publications] S.Iizuka: "Electron Energy Control by Pin-Hollow Cathode" Proc.of 7th Symp.on Plasma Processing,Tokyo,1990. 313-316 (1990)
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[Publications] T.Shozi: "Control of Hydrocarbon Radicals and Film Deposition in a Magnetic Mirron Plasma" Proc.of 7th Symp.on Plasma Processing,Tokyo,1990. 25-28 (1990)
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[Publications] W.Chen: "ECR Plasma Behavior and CVD in CH_4 and H_2 gas Mixture" Proc.of 7th Symp.on Plasma Processing,Tokyof,1990. 97-100 (1990)
