1993 Fiscal Year Annual Research Report

画像処理を用いたプラズマ診断法によるアモルファス・カーボン薄膜生成法の評価と改良

Research Project

Project/Area Number	05650288
Research Institution	Muroran Institute of Technology
Principal Investigator	伊藤秀範室蘭工業大学, 工学部, 助教授 (70136282)
Co-Investigator(Kenkyū-buntansha)	佐藤孝紀室蘭工業大学, 工学部, 助手 (50235339)
Keywords	反応性プラズマ / アモルファス・カーボン / イメージインテンシファイア / 画像処理 / 分光診断 / モデリング / 電子衝突断面積 / ボルツマン方程式法
Research Abstract	本研究の目的は、画像処理を用いたプラズマ分光診断装置によって,メタンと水素との混合ガスプラズマによるアモルファス・カーボン薄膜の生成プロセスを調査し,並行している計算機シミュレーションによるモデリング結果との比較検討により生成プロセスを詳細に理解しようとするものである。以下に研究成果を概説する。 (1)各種反応性プラズマの特性解析のために構築してきた画像処理システムを利用したプラズマ分光診断装置の1段目のイメージインテンシファイアの高速ゲート回路を作り、発光の時空分解が可能になった。これにより自己バイアスの大きさと、発光プロファイルの進展との関係が明らかになった。 (2)デジタルオシロスコープと計算機をGP-IBデジタルバスで接続して、プログラムの作製により電圧、電流、電力それぞれの波形をリアルタイムにモニタすることができるようになった。これにより発光強度の時間変化が電力波形に強く依存していることがわかった。 (3)基板温度を550℃まで、電源周波数を0.1GHzまでそれぞれ変化させて、発光プロファイルの基板温度ならびに周波数依存性を示した。さらに自己バイアスの基板温度、周波数依存性についても調べ、考察した。 (4)ボルツマン方程式法により、メタンと水素それぞれの電子衝突断面積のセットを求め、さらにこれらの混合ガスの電子輸送現像を解析した。 (5)(4)で求めたメタンと水素それぞれのセットを用いて開発中のモンテカルロ法によるモデリングを行い、実験結果と比較検討し,診断結果の定性的な説明を加えた。以上の結果により,計画していた研究が充分に達成されたと判断する。時間分解能をあげること,モデリング手法の改良など,いくつかの今後の課題なども明らかになった。

Research Products
(14 results)

All Other

All Publications (14 results)

[Publications] Hidenori ITOH et al.: "Spatiotemporally-resolved spectroscopic investigation of RF plasma in CH_4 and H_2 mixtures" Proc.2nd Int.Conf.on Reactive Plasmas & 11th Symp.on Plasma Processing. 1. 383-386 (1994)
[Publications] Hidenori ITOH et al.: "Electron collision cross sections for CH_4 and H_2 molecules" ibid.1. 295-298 (1994)
[Publications] 池田誠他: "時空分解によるRFプラズマの分光特性" 電気学会放電研究会資料. ED-93-80. 19-28 (1993)
[Publications] 畑口雅人他: "モンテカルロ法によるRFグロー放電プラズマの解析" 電気学会放電研究会資料. ED-93-78. 1-10 (1993)
[Publications] 三木維康他: "高E/PにおけるH_2ガスの電離係数に対する検討" 電気学会放電研究会資料. ED-93-90. 1-10 (1993)
[Publications] 西島俊英他: "水素・メタン混合ガス中の電子スオーム特性" 電気学会放電研究会資料. ED-93-91. 11-20 (1993)
[Publications] 西島俊英他: "弱電離気体プラズマの解析(XVI)H_2の電子衝突断面積" 平成5年度電気関係学会北海道支部連合大会講演論文集. 45. 62
[Publications] 池田誠他: "弱電離気体プラズマの解析(XVII)分光法によるRFプラズマの解析" 平成5年度電気関係学会北海道支部連合大会講演論文集. 46. 63
[Publications] 西島俊英他: "H_2:CH_4混合ガスの電子輸送解析" 第29回応用物理学会北海道支部学術講演会講演予稿集. A39. 41 (1994)
[Publications] 畑口雅人他: "H_2:CH_4混合ガスRFグロー放電の解析" 第29回応用物理学会北海道支部学術講演会講演予稿集. A41. 43 (1994)
[Publications] 西島俊英他: "弱電離気体プラズマの解析(XXIV)H_2,CH_4の電子衝突断面積と電子スオームパラメータ" 平成6年電気学会全国大会講演論文集. 2 229 (発表予定). 186 (1994)
[Publications] 畑口雅人他: "弱電離気体プラズマの解析(XXV)モンテカルロ法によるH_2:CH_4混合ガスRFグロー放電の解析(1)" 平成6年電気学会全国大会講演論文集. 2 152. (発表予定). 105 (1994)
[Publications] 池田誠他: "弱電離気体プラズマの解析(XXII)水素RFプラズマの基板温度依存性" 平成6年電気学会全国大会講演論文集. 2 227. (発表予定). 184 (1994)
[Publications] 川島雅人他: "弱電離気体プラズマの解析(XXI)CH_4+H_2混合ガスの電離係数の測定(1)" 平成6年電気学会全国大会講演論文集. 2 226. (発表予定). 183 (1994)

1993 Fiscal Year Annual Research Report

画像処理を用いたプラズマ診断法によるアモルファス・カーボン薄膜生成法の評価と改良

Principal Investigator

伊藤 秀範 室蘭工業大学, 工学部, 助教授 (70136282)

Research Products

[Publications] Hidenori ITOH et al.: "Spatiotemporally-resolved spectroscopic investigation of RF plasma in CH_4 and H_2 mixtures" Proc.2nd Int.Conf.on Reactive Plasmas & 11th Symp.on Plasma Processing. 1. 383-386 (1994)

[Publications] Hidenori ITOH et al.: "Electron collision cross sections for CH_4 and H_2 molecules" ibid.1. 295-298 (1994)

[Publications] 池田誠 他: "時空分解によるRFプラズマの分光特性" 電気学会放電研究会資料. ED-93-80. 19-28 (1993)

[Publications] 畑口雅人 他: "モンテカルロ法によるRFグロー放電プラズマの解析" 電気学会放電研究会資料. ED-93-78. 1-10 (1993)

[Publications] 三木維康 他: "高E/PにおけるH_2ガスの電離係数に対する検討" 電気学会放電研究会資料. ED-93-90. 1-10 (1993)

[Publications] 西島俊英 他: "水素・メタン混合ガス中の電子スオーム特性" 電気学会放電研究会資料. ED-93-91. 11-20 (1993)

[Publications] 西島俊英 他: "弱電離気体プラズマの解析(XVI)H_2の電子衝突断面積" 平成5年度電気関係学会北海道支部連合大会講演論文集. 45. 62

[Publications] 池田誠 他: "弱電離気体プラズマの解析(XVII)分光法によるRFプラズマの解析" 平成5年度電気関係学会北海道支部連合大会講演論文集. 46. 63

[Publications] 西島俊英 他: "H_2:CH_4混合ガスの電子輸送解析" 第29回応用物理学会北海道支部学術講演会講演予稿集. A39. 41 (1994)

[Publications] 畑口雅人 他: "H_2:CH_4混合ガスRFグロー放電の解析" 第29回応用物理学会北海道支部学術講演会講演予稿集. A41. 43 (1994)

[Publications] 西島俊英 他: "弱電離気体プラズマの解析(XXIV)H_2,CH_4の電子衝突断面積と電子スオームパラメータ" 平成6年電気学会全国大会講演論文集. 2 229 (発表予定). 186 (1994)

[Publications] 畑口雅人 他: "弱電離気体プラズマの解析(XXV)モンテカルロ法によるH_2:CH_4混合ガスRFグロー放電の解析(1)" 平成6年電気学会全国大会講演論文集. 2 152. (発表予定). 105 (1994)

[Publications] 池田誠 他: "弱電離気体プラズマの解析(XXII)水素RFプラズマの基板温度依存性" 平成6年電気学会全国大会講演論文集. 2 227. (発表予定). 184 (1994)

[Publications] 川島雅人 他: "弱電離気体プラズマの解析(XXI)CH_4+H_2混合ガスの電離係数の測定(1)" 平成6年電気学会全国大会講演論文集. 2 226. (発表予定). 183 (1994)

伊藤秀範室蘭工業大学, 工学部, 助教授 (70136282)

[Publications] 池田誠他: "時空分解によるRFプラズマの分光特性" 電気学会放電研究会資料. ED-93-80. 19-28 (1993)

[Publications] 畑口雅人他: "モンテカルロ法によるRFグロー放電プラズマの解析" 電気学会放電研究会資料. ED-93-78. 1-10 (1993)

[Publications] 三木維康他: "高E/PにおけるH_2ガスの電離係数に対する検討" 電気学会放電研究会資料. ED-93-90. 1-10 (1993)

[Publications] 西島俊英他: "水素・メタン混合ガス中の電子スオーム特性" 電気学会放電研究会資料. ED-93-91. 11-20 (1993)

[Publications] 西島俊英他: "弱電離気体プラズマの解析(XVI)H_2の電子衝突断面積" 平成5年度電気関係学会北海道支部連合大会講演論文集. 45. 62

[Publications] 池田誠他: "弱電離気体プラズマの解析(XVII)分光法によるRFプラズマの解析" 平成5年度電気関係学会北海道支部連合大会講演論文集. 46. 63

[Publications] 西島俊英他: "H_2:CH_4混合ガスの電子輸送解析" 第29回応用物理学会北海道支部学術講演会講演予稿集. A39. 41 (1994)

[Publications] 畑口雅人他: "H_2:CH_4混合ガスRFグロー放電の解析" 第29回応用物理学会北海道支部学術講演会講演予稿集. A41. 43 (1994)

[Publications] 西島俊英他: "弱電離気体プラズマの解析(XXIV)H_2,CH_4の電子衝突断面積と電子スオームパラメータ" 平成6年電気学会全国大会講演論文集. 2 229 (発表予定). 186 (1994)

[Publications] 畑口雅人他: "弱電離気体プラズマの解析(XXV)モンテカルロ法によるH_2:CH_4混合ガスRFグロー放電の解析(1)" 平成6年電気学会全国大会講演論文集. 2 152. (発表予定). 105 (1994)

[Publications] 池田誠他: "弱電離気体プラズマの解析(XXII)水素RFプラズマの基板温度依存性" 平成6年電気学会全国大会講演論文集. 2 227. (発表予定). 184 (1994)

[Publications] 川島雅人他: "弱電離気体プラズマの解析(XXI)CH_4+H_2混合ガスの電離係数の測定(1)" 平成6年電気学会全国大会講演論文集. 2 226. (発表予定). 183 (1994)