2001 Fiscal Year Annual Research Report
低誘電率・高絶縁耐力プラズマ堆積C_xF_y膜を用いたSF_6代替絶縁方式の開発
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13555077
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| Research Institution | Hokkaido University |
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Principal Investigator |
酒井 洋輔 北海道大学, 大学院・工学研究科, 教授 (20002199)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
BRATESCU A. Maria 北海道大学, 大学院・工学研究科, 助手 (70312379)
赤澤 正道 北海道大学, 大学院・工学研究科, 助教授 (30212400)
菅原 広剛 北海道大学, 大学院・工学研究科, 助教授 (90241356)
中島 昌俊 (株)富士電機総合研究所, 主任研究員
須田 善行 北海道大学, 大学院・工学研究科, 助手 (70301942)
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| Keywords | 非平衡プラズマ / フルオロカーボン / 薄膜堆積 / 電気絶縁 |
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| Research Abstract |
本研究は地球温暖化ガスの一つとして使用量の削減が迫られているSF_6ガスに替わり窒素や酸素あるいは合成空気と導体部に低誘電率・高絶縁耐力をもつC_xF_y高分子膜を堆積し二次電子放出を抑え、これまで同様あるいはそれ以上の絶縁耐力を得る方式を開発しようとすることである。絶縁膜は、原料にフルオロカーボン(分子式はC_<m(>7)>F_<n(>16)>/O,N;常温では液体であるが蒸気圧は数〜数+Torr)を用い、プラズマCVD(Chemical Vapor Deposition)法により作成し、これが実用に供し得るかについて検討・評価する。成果は以下のとおりである。
1.銅とアルミニウム基板上への堆積速度は、100nm/min以上となり、在来用いられてきた低分子CF系材料に比べ10倍以上の堆積速度が得られた。
2.Rfプラズマによる分解がDCプラズマによる分解堆積より、均質で電気特性の優れた膜が得られた。DCプラズマの場合には膜が破壊し、プラズマ発光スペクトルも異なった。
3.C_8F_<18>分解ラジカルを金属電極上に堆積したものによる窒素ガス複合系の絶縁耐力は、一例としてではあるが、膜無しの場合に比べて35%上昇した。
3.縁耐力向上の原因は、二次電子放出係数が、金属のものに比べ圧倒的に小さく、10^<-5>オーダの小さな値を与えたことによることを明らかにした。
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Research Products
(7 results)
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[Publications] 鉾井 耕司: "C_7F_<16>を用いたC:F膜の堆積とその評価 -ガス圧依存性および気体混合による効果-"電気学会放電研究会 ED-01-113. 1-6 (2001)
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[Publications] 鉾井 耕司: "プラズマCVDにより堆積したフロロカーボン膜の電気的特性"第37回応用物理学会北海道支部/第7回レーザー学会 東北・北海道支部 合同学術講演会. A24 (2001)
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[Publications] C. Biloiu: "Effect of Fluorocarbon Polymer Film Deposition on Electrodes Breakdown Voltage in a N_2 Gas"The XXV-th Intenational Conference on Physics of Ionised Gases. 2. 129-130 (2001)
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[Publications] C. Biloiu: "Influence of fluorocarbon polymer film deposited on aluminum electrodes on breakdown voltage of nitrogen"The 54-th Ann. Gaseous Electronics Conf.. 40 (2001)
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[Publications] C. Biloiu: "PECVD of fluorocarbon polymer films and their proprieties as electrical insulators"平成13年度電気関係学会北海道支部大会. 77 (2001)
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[Publications] C. Biloiu: "Electrical Proprieties of Fluorocarbon Polymer Films Obtained by Plasma Enhanced Chemical Vapor Deposition"平成14年電気学会全国大会. (発表予定). (2002)
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[Publications] Yosuke Sakai: ""Application of fluorocarbon vapor to electrical insulation" in "Gaseous Dielectrics IX" (分筆)"Plenum Publishers. 10 (2001)
