1994 Fiscal Year Annual Research Report
誘導結合式・高密度プラズマ堆積プロセスにおけるフリーラジカルの役割と組織制御
Project/Area Number |
06228209
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Research Institution | The University of Tokyo |
Principal Investigator |
吉田 豊信 東京大学, 工学部, 教授 (00111477)
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Keywords | フリーラジカル / 誘導結合式プラズマ / 原子状酸素 / 低圧ICP / プラズマフラッシュ蒸発法 / cBN / 酸化物超伝導体 / OMASS |
Research Abstract |
A.高周波熱プラズマの研究 (1).原子状酸素フラックスの測定 QCMを利用した原子状フラックスセンサーを用いて、200Torr Ar-O_2熱プラズマフレーム中の原子状酸素フラックスを測定した。酸素ラジカルフラックスは、ト-チ-基板間距離が短くなるほど、又、高周波入力が大きくなるほど増大し、少なくとも10^<19>atoms/sec・cm^2に達することが判明した。 (2).熱プラズマコーティングプロセスにおけるクラスター計測 プラズマフラッシュ蒸発法によるYBa_2Cu_3O_<7-x>膜堆積においてプリカーサーのサイズをトレンチ法を用いて計測した。YBa_2Cu_3O_<7-x>は酸素ラジカル中で数nmのクラスターとして基板に到達していることが明らかとなり、そのサイズは原料供給速度を増やし、基板-ト-チ間距離を長くすると大きくなる傾向が見られた。 (3).YBa_2Cu_3O_<7-x>膜の高速堆積 プラズマフラッシュ蒸発法によるYBa_2Cu_3O_<7-x>膜堆積において、基板-ト-チ間距離、原料供給速度、基板温度をパラメータとしてc軸配向する限界の供給速度を調べた。基板-ト-チ間距離を短くする、即ち原子状酸素フラックスを多くし、クラスターサイズを小さくするとc軸配向する限界の供給速度が増大した。また、基板温度530℃でも超伝導膜が得られ、低温堆積が可能となった。 B.低圧誘導結合式プラズマ(ICP)の研究 (1).低圧ICP-CVD法によるc-BN薄膜堆積 低圧ICP-CVD法において、基板をプラズマ源から斜めに配置し、連続的に膜厚が変化するc-BN薄膜試料の作成を可能にした。これをmicro-XPSにより分析した結果、c-BN生成と膜中残留Ar量に深い相関見られることが判明した。低圧ICP-CVD装置に四重極質量分析装置を組込み、c-BN薄膜堆積のためのCVD環境の定量化を行なった。基板表面へのイオン種は、Ar^+:50%,N^+_2:10%,H^+_2:10%,N^+:5%からなることが判った。
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[Publications] Toyonobu Yoshida: "“The future of thermal plasma processing for coating"" Pure & Appl.Chem.66. 1223-1230 (1994)
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[Publications] Takanori Ichiki: "“Growth of Cubic Boron Nitride films by Low-Pressure Inductively Coupled Plasma Enhanced Chemical Vapor Deposition"" J.Appl.Phys.33. 4385-4388 (1994)
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[Publications] Takanori Ichiki: "“Effect of the substrate bias on the formation of cubic boron nitride by inductively coupled plasma enhanced chemical vapor deposition"" Jpn.J.Appl.Phys.75. 1330-1334 (1994)
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[Publications] Takanori Ichiki: "“Preparation of cubic boron nitride films by low pressure inductively coupled plasma enhanced chemical vapor deposition"" Appl.Phys.Lett.4. 851-853 (1994)
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[Publications] Yuichi Hirokawa: "“Control of the preferred orientation of YBCO films by the plasma flash evaporation"" J.Mater.Synthesis and Processing. 1. 53-60 (1993)
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[Publications] Keisuke Eguchi: "“Uniform and Large-area deposition of diamond by cyclic thermal plasma chemical vapor deposition"" Appl.Phys.Lett.64. 58-60 (1994)