2003 Fiscal Year Annual Research Report
広パラメータ領域での高気圧プラズマの生成法とその応用
| Project/Area Number |
15340198
|
|---|
| Research Institution | Kyoto University |
|---|
Principal Investigator |
橘 邦英 京都大学, 工学研究科, 教授 (40027925)
|
|---|
| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
中村 敏浩 京都大学, 工学研究科, 講師 (90293886)
白藤 立 京都大学, 国際融合創造センター, 助教授 (10235757)
|
|---|
| Keywords | プラズマ表面処理 / 大気圧プラズマ / マイクロプラズマ集積型 / 誘電体バリヤ放電 / プラズマCVD / SiO_2薄膜 |
|---|
| Research Abstract |
プラズマを用いた各種の表面処理技術では、近年、高度な真空を要しない大気圧付近でのプラズマが注目され、大面積で安定なグロー放電を実現するための手法がこぞって研究されている。本研究では、大気圧を含めて準大気圧から数気圧までのガス圧力の範囲において安定に動作し、プラズマ密度もより広範囲に可変で大面積にも対応できる放電方式を実現することを目的として実験を進めている。
本年度は、その一つの方式として、マイクロ放電を集積したタイプの電極構造を試作し、その特性評価を進めてきた。具体的には、絶縁膜を被覆したメッシュ状の多孔金属基板を2枚積層し、孔の内部の金属端面を電極とした誘電体バリヤ放電を並列に動作させる方式となっている。この構造では、孔を通した高速の気流によってプラズマを輸送することができ、さらにその下部に設けた第三電極に電圧を加えることで、有効にプラズマを引き出すことができ、HeのみならずN_2中でも大気圧下で一様なグロー放電が実現可能であることが確認できた。そのプラズマ特性を、通常の平行平板型誘電体バリヤ放電の場合と比較検討する研究も進めている。
他方、この方式を実際のプロセスに応用するため、メッシュ電極を処理基板に垂直あるいは平行に配置できる2種類の方式のプラズマ源(電極ブロック)の構造を試作して、その放電の特性を各種のガスの流量や動作圧力・印加電圧波形等に対して系統的に測定し、安定な放電条件の範囲を探索した。さらに、放電ガスとしてN_2ガスあるいはN_2/O_2混合ガスを流し、プロセスガスとしてTEOSを導入して、SiO_2膜の堆積実験を実施し、プラズマ条件とガスの流れに対して堆積速度の関係を評価している。
|
