2005 Fiscal Year Annual Research Report
マイクロ波帯の大面積放電によるジャイアント・プラズマプロセスの創出
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15204053
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| Research Institution | Nagoya University |
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Principal Investigator |
菅井 秀郎 名古屋大学, 大学院・工学研究科, 教授 (40005517)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
豊田 浩孝 名古屋大学, 大学院・工学研究科, 助教授 (70207653)
石島 達夫 名古屋大学, 大学院工学研究科, 助手 (00324450)
近藤 道雄 産業技術総合研究所, 太陽光発電研究センター, 研究センター長 (30195911)
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| Keywords | マイクロ波放電 / 表面波プラズマ / 大面積プラズマ / スロットアンテナ / 太陽電池 / 液晶ディスプレス / 微結晶シリコン / シリコン酸化 |
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| Research Abstract |
(1)2.45GHz,1メートル長尺プラズマ生成法の開発
前年度までに、大気圧による誘電体板の破壊を避けるため、真空導波管方式を考案し、プラズマ分布の均一化を図るためのマルチスロットアンテナ方式を確立し、1メートルの長尺プラズマの生成に成功した。本年度は、厚さ2cmのシート状長尺プラズマの生成にも成功し、その密度分布の測定結果と解析結果との一致を見た。また、高圧力化を試みて、大気圧の長尺プラズマの生成にも成功した。
(2)915MHz,2メートル長尺プラズマ生成法の開発
(独)産業技術総合研究所・太陽光発電研究センターとの共同研究において、915MHzを用いて2メートルの長尺プラズマを生成することに成功した。さらに実際、水素/シラン混合ガスを用いて、アモルファスおよび微結晶のシリコン薄膜の形成を試みた。
(3)並列導波管励起による大面積化
これまでは1本の導波管を用いた長尺プラズマ生成を行ってきたが、大面積にするには並列導波管励起が必須となる。そこで、独自のパワーデバイダーを考案し、一つの電源から並列運転を可能にするマイクロ波システムを構築した。915MHzを用いて1メートル四方の大面積プラズマ発生装置を建設した。
(4)材料プロセスのためのプラズマ制御法の開発
高エネルギー電子を抑制するために、マイクロ波パルス放電を行い、プラズマの発光分布やプラズマ密度の時間変化を調べた。また、新しい制御法として、ホール付き誘電体板を採用し、ホール内の局所的高密度プラズマ生成と、ホール下流における高エネルギー電子の減少を観測した。
(5)シリコン薄膜の高速堆積と高品質化
高密度マイクロ波プラズマを用いることにより、10nm/sを超える高速堆積と80%もの体積結晶化率をもつ微結晶シリコン膜の作製と、600nmを超える大粒径をもつ多結晶シリコン膜の作製に成功した。
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