2007 Fiscal Year Annual Research Report
低誘電率・高絶縁耐力プラズマ堆積a-C:F膜による機器絶縁の軽量化と耐電圧向上
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17360121
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| Research Institution | Hokkaido University |
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Principal Investigator |
酒井 洋輔 Hokkaido University, 大学院・情報科学研究科, 教授 (20002199)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
菅原 広剛 北海道大学, 大学院・情報科学研究科, 准教授 (90241356)
須田 善行 北海道大学, 大学院・情報科学研究科, 助教 (70301942)
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| Keywords | 絶縁膜 / プラズマCVD / パーフルオロカーボン / 低誘電率 / 絶縁耐力 / a-C:F膜 |
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| Research Abstract |
SF_6ガスは絶縁材料として極めて高い性能を有しているが、一方地球温暖化係数が大きく、その使用が制限されている。これに代わる絶縁方式として、電源導体部に非晶質フッ化炭素(a-C:F)膜をプラズマ化学気相(PCVD)成長法によリコートし、導体部からの二次電子放出を抑制、その結果大気(窒素と酸素)によるガス絶縁によってもSF_6ガスと同レベル(またはそれ以上)を得ることを目標に新複合絶縁方式を提案し、評価検討を行なってきた。既に得られた結果の一つに、低pd(気圧と電極間隙の積)領域において本Paschen特性はSF_6ガスの性能と同程度になることを示した。
最終年度では、高速堆積可能なパーフルオロカーボン(C_8F_<16>)を原料として取り上げ、RF-PCVDによるa-C:F膜の堆積メカニズムの解明、並びに膜修復技術を目的に、基板上への膜堆積をC_8F_<16>蒸気封じきりプラズマ、ならびに堆積を中断、その後再堆積する条件の下で研究を行った。堆積結果のa-C:F膜はSEM、XPSならびにFTIRを用い膜の表面と断面の観察、CとFの結合状態の分析評価を行った。その結果、膜の二重層境界を確認するとともに、CとFの結合ならびにその構造は基本的には非晶質のテフロン特性を持つことが示された。また、三重層膜表面に規則的模様の現れることが観測され、これの発現機構について前面相の歪みが原因していることを検討した。
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