2018 Fiscal Year Annual Research Report
Novel development of ring-shaped hollow magnetized discharge under neo-magnetic field configuration for low-pressure high-density uniform plasma source
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16K05634
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| Research Institution | Saga University |
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Principal Investigator |
大津 康徳 佐賀大学, 理工学部, 教授 (50233169)
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2016-04-01 – 2019-03-31
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| Keywords | ネオ磁場配位リングホロー磁化放電 / 高密度均一プラズマ / 高速アッシング / スパッタリング |
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| Outline of Annual Research Achievements |
太陽電池パネルや液晶ディスプレイパネルなどには機能性薄膜が利用されている。しかしながらそのプラズマ装置は低速成膜であるため、次世代の高速成膜プラズマ源の開発が急務である。本研究では、磁石を用いた磁界分布と高周波リングホロー放電を組み合わせた新規のプラズマ発生装置を提案し、その特性を明らかにした。その結果、様々なプラズマプロセスに応用できる低気圧（1Pa以下）かつ高密度のプラズマ源を実現した。具体的には以下の研究成果が得られた。(1)ホロー溝の形状と磁石配置を設計した。(2)その設計した電極を用いて安定放電を実現した。(3)酸素希釈率の違いによりプラズマ発光に変化が見られた。(4)ホロー陰極効果により高密度なプラズマが生成できた。(5)酸素希釈によるプラズマ電位の低下は解離性電子付着反応による負イオンの生成によるものと考えられる。酸素希釈により、電気二重層の形成が示唆された。(6)酸素希釈率の違いにより負イオン領域の存在位置が変化する。(7)酸素希釈率を高くすると、プラズマ密度の低下を引き起こし、それに伴い、酸素原子密度も低くなると考えられる。本研究において、実際にLSIアッシングを行うとすると、酸素希釈率5%において電極付近のホロー部で行うと、アッシング特性の向上が期待できる。(8)本装置を用いて次世代透明電極薄膜として期待されているAZO薄膜合成を行い、80％以上の光透過率と0.1mオームcmを実現できた。したがって、本装置がスパッタ装置としても有用であることを確認できた。
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