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高周波プラズマ・微粒子間相互作用の放電周波数依存性に関する研究

研究課題

研究課題/領域番号 07458093
研究種目

基盤研究(B)

配分区分補助金
応募区分一般
研究分野 プラズマ理工学
研究機関九州大学

研究代表者

渡辺 征夫  九州大学, 大学院・システム情報科学研究科, 教授 (80037902)

研究分担者 福澤 剛  九州大学, 大学院・システム情報科学研究科, 助手 (70243904)
川崎 仁晴  九州大学, 大学院・システム情報科学研究科, 助手 (10253494)
白谷 正治  九州大学, 工学部, 助教授 (90206293)
研究期間 (年度) 1995 – 1996
研究課題ステータス 完了 (1996年度)
配分額 *注記
1,600千円 (直接経費: 1,600千円)
1996年度: 1,600千円 (直接経費: 1,600千円)
キーワード微粒子 / ダスト / 放電周波数依存性 / シランプラズマ / 高周波プラズマ / 凝集 / プラズマCVD / パーティクル / 放電周波数 / VHFプラズマ
研究概要

本研究の目的は,RFからVHF帯にわたる広い周波数範囲で放電周波数を変化させて高周波プラズマ中の微粒子とプラズマの相互作用の放電周波数依存性を明らかにするとともに,その背後にある物理を理解することである.そのため,放電電力一定の条件下で放電周波数を3.5〜28MHzの範囲で変化させ,シランガス高周波プラズマを発生し,以下の成果を得た.
1)約10nmサイズの微粒子の密度は,プラズマ密度よりも高く,負帯電および中性微粒子から構成される.
2)周波数の増加とともに,プラズマ密度が増加し,それに伴って微粒子は放電開始後早く発生し,微粒子密度は高くなる.これに対して,10nm程度以上のサイズの微粒子間の凝集速度は周波数の増加とともに遅くなる.
3)微粒子が存在する高周波電極側のプラズマ/シース境界領域では,負帯電微粒子のみならず,約50eV以上の高速電子が多い場合には正帯電微粒子が共存するようになり,正負帯電微粒子間の凝集によって熱凝集に比べて2桁速い,極めて高速の微粒子成長となる.
上記のように,本研究によって,高速電子の存在が微粒子の帯電状態の変化をもたらし,10nm以上のサイズ領域における微粒子の凝集による急速成長に極めて重要な役割を演じていることを明らかにすることができた.

報告書

(3件)
  • 1996 実績報告書   研究成果報告書概要
  • 1995 実績報告書
  • 研究成果

    (29件)

すべて その他

すべて 文献書誌 (29件)

  • [文献書誌] Yukio Watanabe: "Growth processes of particles in high frequency silane plasmas" J.Vac.Sci.Technol.A. 14,2. 540-545 (1996)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1996 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Masaharu Shiratani: "In-situ polarization-sensitive laser-light scattering method for simultanious measurements of two dimensional spatial size and density distributions of particles in plasmas" J.Vac.Sci.Technol.A. 14,2. 603-607 (1996)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1996 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 渡辺征夫: "プラズマ化学気相堆積技術における微粒子発生メカニズムとその応用" 応用物理. 65,6. 594-600 (1996)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1996 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Yukio Watanabe: "Contribution of short lifetime radicals to growth of particles in SiH_4 HF discharges and effects of particles on deposited films" J.Vac.Sci.& Technol.A. 14,3. 995-1001 (1996)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1996 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Masaharu Shiratani: "Simultaneous in-situ measurements of properties in rf silane plasmas using a polarization-sensitive laser-light-scattering method" L.Appl.Phys.79,1. 104-109 (1996)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1996 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Hiroharu Kawasaki: "Study on Growth Processes of Particles in rf SiH_4 Plasmas" Proc.3rd Int.Conf.Reactive Plasma/14th Symp.Plasma Processes. 3. 351-352 (1997)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1996 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] H.Kawasaki, Y.Ueda, T.Yoshioka, T.Fukuzawa, M.Shiratani and Y.Watanabe: "Discharge frequency dependences of particulate growth in high frequency silane plasmas" Appl. Phys. Lett.Vol.67. 3880-3882 (1995)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1996 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] M.Shiratani, H.Kawasaki, T.Fukuzawa, T.Yoshioka, Y.Ueda, S.Singh and Y.Watanabe: "Simultaneous in-situ measurements of properties in rf silane plasmas using a polarization-sensitive laser-light-scattering method" J.Appl. Phys.Vol.79. 104-109 (1996)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1996 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Y.Watanabe, M.Shiratani, H.Kawasaki, S.Singh, T.Fukuzawa, Y.Ueda and H.Ohkura: "Growth processes of particles in high frequency silane plasmas" J.Vac. Sci. & Technol. A. Vol.14. 540-545 (1996)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1996 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Y.Watanabe, M.Shiratani, T.Fukuzawa, H.Kawasaki, Y.Ueda, S.Singh and H.Ohkura: "Contribution of short lifetime radicals to growth of particles in SiH_4 HF discharges and effects of particles on deposited films" J.Vac. Sci. & Technol. A. Vol.14. 995-1001 (1996)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1996 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Y.Watanabe: "Generation mechanism of particles in plasma chemical vapor deposition and its application" Oyo Butsuri. Vol.65. 594-600 (1996)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1996 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Yukio Watanabe: "Growth processes of particles in high frequency silane plasmas" J.Vac.Sci.Technol.A. 14,2. 540-545 (1996)

    • 関連する報告書
      1996 実績報告書
  • [文献書誌] Masaharu Shiratani: "In-situ polarization-sensitive laser-light scattering method for simultanious measurements of two dimensional spatial size and density distributions of particles in plasmas" J.Vac.Sci.Technol.A. 14,2. 603-607 (1996)

    • 関連する報告書
      1996 実績報告書
  • [文献書誌] 渡辺征夫: "プラズマ化学気相堆積技術における微粒子発生メカニズムとその応用" 応用物理. 65,6. 594-600 (1996)

    • 関連する報告書
      1996 実績報告書
  • [文献書誌] Masaharu Shiratani: "Two dimensional spatial profiles of size and density of particulates grown in rf silane plasmas" IEEE Trans.Plasma Sci.24,1. 99-100 (1996)

    • 関連する報告書
      1996 実績報告書
  • [文献書誌] Masaharu Shiratani: "Production of Size-Controlled Si Fine Particles Using Pulsed RF Discharge" Surf.Rev.Lett.3,1. 75-78 (1996)

    • 関連する報告書
      1996 実績報告書
  • [文献書誌] Hiroharu Kawasaki: "Study on Growth Processes of Particles in rf SiH_4 Plasmas" Proc.3rd Int.Conf.Reactive Plasma/14th Symp.Plasma Processes. 3. 351-352 (1997)

    • 関連する報告書
      1996 実績報告書
  • [文献書誌] Yukio Watanabe: "Contribution of short lifetime radicals to growth of particles in SiH_4 HF discharges and effects of particles on deposited films" Journal of Vacuum Science & Technology.

    • 関連する報告書
      1995 実績報告書
  • [文献書誌] Yukio Watanabe: "Growth processes of particles in high frequency silane plasmas" Journal of Vacum Science & Technology.

    • 関連する報告書
      1995 実績報告書
  • [文献書誌] Masaharu Shiratani: "In-situ polarization-senstive laser-light scattering method for simultanious measurements of two dimensional spatial size and density distributions of particles in plasmas" Journal of Vacum Science & Technology.

    • 関連する報告書
      1995 実績報告書
  • [文献書誌] Masaharu Shiratani: "Two dimensional spatial profiles of particle size and density of particulates grown in rf silane plasmas" Surface Review and Letters.

    • 関連する報告書
      1995 実績報告書
  • [文献書誌] Masaharu Shiratani: "Simultanious in-situ measurementof properties in rf silane plasmas using a polarization-sensitive laser-light-scattering method" Surface Review and Letters.

    • 関連する報告書
      1995 実績報告書
  • [文献書誌] 渡辺征夫: "プラズマCVD半導体プロセスにおける微粒子の発生と測定" 日本エアロゾル学会. 10. 13-19 (1995)

    • 関連する報告書
      1995 実績報告書
  • [文献書誌] 川崎仁晴: "Effects of discharge frequency on growth processes of particulates in rf silane plasmas." Proceedings of the 12th Symposium on Plasma Processing. 12. 389-392 (1995)

    • 関連する報告書
      1995 実績報告書
  • [文献書誌] 川崎仁晴: "微粒子発生を伴う高周波シランプラズマに及ぼす放電周波数の影響" 電気学会プラズマ研究会資料. 63-72 (1995)

    • 関連する報告書
      1995 実績報告書
  • [文献書誌] 川崎仁晴: "高周波シランプラズマ中微粒子の成長過程と放電周波数の関係" 第42回応用物理学関係連合講演会講演予稿集. 29- (1995)

    • 関連する報告書
      1995 実績報告書
  • [文献書誌] 小畑考司: "高周波シランプラズマ中の電子・正イオン・負帯電粒子密度に及ぼす放電周波数の影響" 電気関係学会九州支部連合大会講演論文集. 192- (1995)

    • 関連する報告書
      1995 実績報告書
  • [文献書誌] S. Singh: "Rapid growth process of particleles in HF plasma" 応用物理学会九州支部講演会講演予稿集. 21. 123-124 (1995)

    • 関連する報告書
      1995 実績報告書
  • [文献書誌] Hiroharu Kawasaki: "Discharge frequency dependence of particulate growth in high frequency silane plasmas" Applied Physics Letters. 67. 3880-3882 (1995)

    • 関連する報告書
      1995 実績報告書

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公開日: 1996-04-01   更新日: 2016-04-21  

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