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半導体プロセス用低温高周波プラズマの理論体系の確立

研究課題

研究課題/領域番号 08044169
研究種目

国際学術研究

配分区分補助金
応募区分共同研究
研究分野 表面界面物性
研究機関慶應義塾大学

研究代表者

真壁 利明  慶應義塾大学, 理工学部, 教授 (60095651)

研究分担者 PETROVIC Zoran Lj.  Univ, of Belgrade・Institute of Phys, Research Professor
NESS Kevin F.  James Cook Univ, ・Physics Department, Lecturer
ROBSON Robert E.  James Cook Univ, ・Physics Department, Reader
中野 誠彦  慶應義塾大学, 理工学部, 助手 (40286638)
PETROVIC Zor  Univ. of Belgrade, Institute of Phys., Research P
NESS Kevin F  James Cook Univ. Physics Department, Lecturer
ROBSON Rober  James Cook Univ. Physics Department, Reader
PETROVIC Zo  Institute of Phys. Univ. of Belgrade, Research P
NESS Kevin  Physics Department, James Cook Univ., Reader
ROBSON Robe  Physics Department, James Cook Univ., Reader
研究期間 (年度) 1996 – 1997
研究課題ステータス 完了 (1997年度)
配分額 *注記
4,600千円 (直接経費: 4,600千円)
1997年度: 2,200千円 (直接経費: 2,200千円)
1996年度: 2,400千円 (直接経費: 2,400千円)
キーワードrf電子輸送論 / rf電子異常拡散 / ボルツマン方程式 / ICPプラズマ / ICP熱機構 / E×B電子輸送 / トモグラフィー診断 / プラズマモデリング / 電子rf異常拡散 / ICPモデリング
研究概要

低温RF(MW)プラズマを用いた半導体ドライプロセス技術が実用化されて以来、10余年を経て、この技術がマイクロ(ナノ)エレクトロニクスの加工技術として基盤技術の位置を獲得している。先端技術を競う我が国と米国では、低温プラズマとそこで繰り広げられる諸機能のモデリングを通したプラズマプロセスデザインの時代に入ろうとしている。しかし既存の知識理論体系内での技術展開には限界がある。この現実打開のために本学術研究(3カ国共同研究)を企画した。その結果、成果として
(1).Boltzmann方程式によるrf電子輸送理論体系の確立。(Makabe,Petrovic;Phys.Rev.E55,5901,1997),
(2).マグネトロンプラズマやICPで要となるE×B電子輸送を具体的に算出するコードを構築し重要なAr中の輸送を解明。(Ness,Makabe;to be published),
(3).緩和連続(RCT)モデルの理論的再検証(Robson,Makabe;Annals of Physics261,74 1997)と、RCT/Boltzmann方程式モデルを提案し、電子/イオンの位相空間輸送の具体的算出コードを構築。(Makabe,Nakano;J.Vac.Sci.Technol.A16,294,1998),
(4).ICPの補助励起機構、{E_γ×B^τ(t)}・E_θ電子加熱の存在を時間分解、2次元CT診断から実証し(2)の重要性を確認。(Makabe,Ptrovic;Phys.Rev.E57,R43,1998),
(5).プラズマエッチングで表面から放出される高速分子の2次元輸送論を構築し、具体的な輸送例をA1エッチングで例示し、再付着効果の定量化手法を確立。(Makabe,Nakano;to be published),
を得た。理論体系の基幹となる各項目の詳細は各公刊論文を参照のこと。
各成果(1〜5)を統合する形で、2次元プラズマリアクターのデザインとウェハーエッチングプロセスのモデリングに具体的に応用したいと考えている。

報告書

(3件)
  • 1997 実績報告書   研究成果報告書概要
  • 1996 実績報告書
  • 研究成果

    (68件)

すべて その他

すべて 文献書誌 (68件)

  • [文献書誌] Jun Matsui et al: "Electon transport to a substrate ina radio frequency capacitively coupled plasma by the Boltzmann equation"J. Vac. Sci. Technol. A. 16・1. 294-299 (1998)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
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      1997 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] M.Tadokoro et al: "Time resolved optical emission spectroscopy of an inductively couplec plasma in argon and oxygen"Phys. Rev. E(Rapid Communication). 57・1. R43-R46 (1998)

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      1997 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] R.E.Robson et al: "Charged particle transport in harmonically varying electric fields : Foundations and Phenomenology"Annals of Physics. 261・1. 74-113 (1997)

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  • [文献書誌] A.Okigawa et al: "Three dimensional optical emission tomography of an inductively coupled plasma"Jpn. J. Appl. Phys.. 36・7B. 4605-4616 (1997)

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  • [文献書誌] R.Hashido et al: "Two-dimensional transport of submicton particles in capacitively coupled plasma reactor"Jpn. J. Appl. Phys.. 36・6A. 3707-3713 (1997)

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  • [文献書誌] K.Maeda et al: "Diffusion tensorin electron transport gases in a radio-frequency field"Phys. Rev. E. 55・5B. 5901-5908 (1997)

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  • [文献書誌] M.Tadokoro et al: "Diagnostics of an Inductively Coupled plasma in oxygen"IEEE Trans. on Plasma Science. (in press). (1998)

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  • [文献書誌] M.Shibata et al: "A novel sustaining mechanism in capacitively coupled radio frequency plasma in oxygen"Jpn. J. Appl. Phys.. 37・7A. 4182-4185 (1998)

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  • [文献書誌] T.Makabe: "Toward charging free plasma processes : phase space modeling between pulsed plasma and microtrench"Proceedings of 3rd Int. Symp. On Plasma Process-Induced Damage. 1. (1998)

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  • [文献書誌] J.Matsui et al: "Electron and Ion Transport in a charged micro-trench"Proceedings of 193rd Meetings of Electrochemical society. (1998)

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  • [文献書誌] M.Hasebe et al: "2D modeling of nonvolatile particle transport from etched surface in RIE"Proceedings of 15^<th> Symp. On Plasma Processing. 1. 186-189 (1998)

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  • [文献書誌] J.Matsui et al: "Electron and Ion transport to/in a Topographical etched surface in plasma presessing(I)"Proceedings of 15^<th> Symp. On Plasma Processing. 1. 190-193 (1998)

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      1997 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] N.Nakano et al: "Modeling of dual frequency capacitively coupled plasma by two dimensional relaxation contimuum model"Proceedings of 15^<th> Symp. On Plasma Processing. 1. 194-197 (1998)

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  • [文献書誌] K.Iyanagi et al: "Effect of metastableso on 2D-RF inductively coupled plasma in Ar by using RCT model"Proceedings of 15^<th> Symp. On Plasma Processing. 1. 198-201 (1998)

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      1997 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] T.Makabe: "Modeling and diagnostics for an ICP in a collision dominated region"Bulletin of the American Phys. Soc. 42・8. 1772 (1997)

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  • [文献書誌] J.Matsui et al: "Electron transport to a substrate in an rf capacitively coupled plasma by the Boltzmann equation"Bulletin of the American Phys. Soc. 42・8. 1745 (1997)

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  • [文献書誌] H.Hasabe et al: "Nonvolatile particle transport from etched surface in 2-D CCP modelling"Bulletin of the American Phys. Soc. 42・8. 1731 (1997)

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  • [文献書誌] M.Kurihara et al: "Electron transport in CF4 by using DNP of the Boltzmann equation"Bulletin of the American Phys. Soc. 42・8. 1705 (1997)

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  • [文献書誌] T.Kitajima et al: "Two-D emission profile of parallel plate rf plasma. - effect of driving frequency -"Bulletin of the American Phys. Soc. 42・8. 1742 (1997)

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      1997 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] K.Iyanagi et al: "Two dimensional modeling of Ar RF ICP by RCT model"Bulletin of the American Phys. Soc. 42・8. 1750 (1997)

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  • [文献書誌] M. Tadokoro, A. Itoh, N. Nakano, Z. Lj. Petrovic and T. Makabe: "Diagnostics of an inductively coupled plasma in oxygen"IEEE trans. on Plasma Science. (accepted for publication).

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      1997 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] T. Makabe, J. Matsui and N. Nakano: "Phasespace modeling of radiofrequency plasma interacting with surfaces"J. Pure and Appl. Chemistry. (accepted for publication.

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      1997 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] J. Matsui, M. Shibata, N. Nakano and T. Makabe: "Electron transport to a substrate in a radio frequency capacitively couple plasma by the Boltzmann equation"J. Vac. Sci. Technol. A.. 16. 294-299 (1998)

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      1997 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] M. Tadokoro, H. Hirata, N. Nakano, Z. Lj. Petrovrc and T. Makabe: "Time resolved optical emission spectrostopy of an inductively coupled plasma in argon and oxygen"Phys. Rev. E. 57. R43-R46 (1998)

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      1997 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] R. E. Robson, R. D. White and T. Makabe: "Charged particle transport in harmonically varying electric fields : Foundations and Phenomenology"Annals of Physics. 261. 74-113 (1997)

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      1997 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] A. Okigawa, M. Tadokoro, A. Itoh, N. Nakano, Z. Lj. Petrovic and T .Makabe: "Three dimensional optical emission tomography of an inductively coupled plasma"Jpn. J. Appl. Phys.. 36. 4605-4616 (1997)

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      1997 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] R. Hashido, M. Hasebe, Y. Hosokawa, N. Nakano and Y. Yamaguchi and T. Makabe: "Two-dimensional transport of submicron particles in capacitively coupled plasma reactor"Jpn. J. Appl. Phys.. 36. 3707-3713 (1997)

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      1997 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] K. Maeda, T. Makabe, N. Nakano, S. Bzenic and Z. Lj. Petrovic: "Diffusion tensor in electron transport in gases in a radio-frequency fieldy"Phy. Rev. E. 55. 5901-5908 (1997)

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      1997 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] T. Kitajlma, M. Izawa, N. Nakano and T. Makabe: "The time resolved two-dimensional profile of a radiofrequency capacitively coupled plasma"J. Phys. D : Appl. Phys.. 30. 1783-1789 (1997)

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      1997 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] M. Shibata, N. Nakano and T. Makabe: "The effect of laser-induced photodetachment in OィイD22ィエD2 rf discharge"J. Phys.D : Appl. Phys.. 30. 1219-1224 (1997)

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      1997 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] T. Makabe: "Robot assisted optical emission tomography in a CCP and ICP"Physics of lonized gases. 257-268 (1996)

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      1997 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] N. Nakano and T .Makabe: "Modeling of narrow gap reactive ion etcher by the relaxation continuum model"Physics of Ionized Gases. 269-278 (1996)

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      1997 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] M. shibata, N. Nakano and T. Makabe: "The effect of OィイD22ィエD2(aィイD11ィエD1ΔィイD2*ィエD2) on plasma structures in oxygen radiofrequency discharges"J. Appl. Phys.. 80. 6142-6147 (1996)

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      1997 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] A. Okigawa, Z. Lj. Petrovlc, M. Tadokoro, T. Makabe, N. Nakano and A. Itoh: "Diagnostics of a non-equilibrium inductlvely coupled plasm in argon"Appl. Phys. Lett.. 69. 2644-2648 (1996)

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      1997 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] T. kitajima, M. Izawa, N. Nakano and T. Makabe: "Computer-assisted optical emission tomography in a radiofrequency capacitively coupled plasma"Appl. Phys. Lett.. 69. 758-760 (1996)

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      1997 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] A. Okigawa, T. Makabe, T. Shibagaki, N. Nakano, Z. Lj. Petrovic, T. ogawa and A. Itoh: "Robot assisted optlcal emission tomography in an Inductlvely coupled plasma reactor"Jpn. J. Appl. Phys.. 35. 1890-1893 (1996)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
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      1997 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] A. .Itoh, T. Makabe, N. Nakano and S. Tougo: "Tomographlc images of a plasma structure and sputtered particle in a direct current magnetron discharge"IEEE Trans. on Plasma Science. 24. 109-110 (1996)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
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      1997 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] T. Makabe and N. Nakano: "Comparative study of the characteristics between CCP and ICP by 2D-modeling diagnostics"Electrochemical Soc. proceeding. 96-12. 1-10 (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
      1997 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Jun Matsui: "Electon transport to a substrate ina radio frequency capacitively coupled plasma by the Boltzmann equation" J.Vac.Sci.Technol.A. 16・1. 294-299 (1998)

    • 関連する報告書
      1997 実績報告書
  • [文献書誌] M.Tadokoro: "Time resolved optical emission spectroscopy of an inductively couplec plasma in argon and oxygen" Phys.Rev.E(Rapid Communication). 57・1. R43-R46 (1998)

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      1997 実績報告書
  • [文献書誌] R.E.Robson: "Charged particle transport in harmonically varying electric fields: Foundations and Phenomenology" Annals of Physics. 261・1. 74-113 (1997)

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      1997 実績報告書
  • [文献書誌] A.Okigawa: "Three dimensional optical emission tomography of an inductively coupled plasma" Jpn.J.Appl.Phys.36・7B. 4605-4616 (1997)

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      1997 実績報告書
  • [文献書誌] R.Hashido: "Two-dimensional transport of submicton particles in capacitively coupled plasma reactor" Jpn.J.Appl.Phys.36・6A. 3707-3713 (1997)

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      1997 実績報告書
  • [文献書誌] K.Maeda: "Diffusion tensorin electron transport in gases in a radio-frequency field" Phys.Rev.E. 55・5B. 5901-5908 (1997)

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      1997 実績報告書
  • [文献書誌] T.Makabe: "Toward charging free plasma prcesses:phase space modeling between pulsed plasma and microtrench" Proceedings of 3rd Int.Symp.On Plasma Process-Induced Damage. 1. (1998)

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      1997 実績報告書
  • [文献書誌] J.Matsui: "Electron and Ion Transport in a charged micro-trench" Proceedings of 193rd Meetings of Electrochemical society. (1998)

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      1997 実績報告書
  • [文献書誌] M.Hasebe: "2D modeling of nonvolatile particle transport from etched surface in RIE" Proceedings of 15^<th> Symp.On Plasma Processing. 1. 186-189 (1998)

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      1997 実績報告書
  • [文献書誌] J.Matsui: "Electron and Ion transport to/ in a Topographical etched surface in plasma presessing(I)" Proceedings of 15^<th> Symp.On Plasma Processing. 1. 190-193 (1998)

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      1997 実績報告書
  • [文献書誌] N.Nakano: "Modeling of dual frequency capacitively coupled plasma by two dimensional relaxation contimuum model" Proceedings of 15^<th> Symp.On Plasma Processing. 1. 194-197 (1998)

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      1997 実績報告書
  • [文献書誌] K.Iyanagi: "Effect of metastableso on 2D-RF inductively coupled plasma in Ar by usingRCT model" Proceedings of 15^<th> Symp.On Plasma Processing. 1. 198-201 (1998)

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      1997 実績報告書
  • [文献書誌] T.Makabe: "Modeling and diagnostics for an ICP in a collision dominated region" Bulletin of the American Phys.Soc.42・8. 1772- (1997)

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      1997 実績報告書
  • [文献書誌] J.Matsui: "Electron transport to a substrate in an rf capacitively coupled plasma by the Boltzmann equation" Bulletin of the American Phys.Soc. 42・8. 1745- (1997)

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      1997 実績報告書
  • [文献書誌] H.Hasebe: "Nonvolatile particle transport from etched surface in 2-D CCP modelling" Bulletin of the American Phys.Soc. 42・8. 1731- (1997)

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      1997 実績報告書
  • [文献書誌] M.Kurihara: "Electron transport in CF4 by using DNP of the Boltzmann equation" Bulletin of the American Phys.Soc. 42・8. 1705- (1997)

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      1997 実績報告書
  • [文献書誌] T.Kitajima: "Two-Demission profile of parallel plate rf plasma.-effect of driving frequency-" Bulletin of the American Phys.Soc. 42・8. 1742- (1997)

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      1997 実績報告書
  • [文献書誌] K.Iyanagi: "Two dimensional modeling of Ar RF ICP by RCT model" Bulletin of the American Phys.Soc. 42・8. 1750- (1997)

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      1997 実績報告書
  • [文献書誌] M. Tadokoro, N. Nakano, Z. Petrovic and T. Makabe: "Space-and Time-Resolved 3D Profile of Inductively Coupled Plasma in O_2" 191th Meeting of ECS : Symposia, "Prosess control, diagnostics and modeling in semicomductor manufacturing II". (1997)

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      1996 実績報告書
  • [文献書誌] K. Maeda and T. Makabe: "Study of RF electron searm transpor under density gradient by direct numerical procedure of the Boltzmann equation" Europhysics Conference Abstracts, ESCAMPIG 94. 18E. 151-152 (1996)

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      1996 実績報告書
  • [文献書誌] T. Makabe: "Robot assisted optical emission tomography in a CCP and ICP and Related numerical results" Proc. of 18th SPIG. 248 (1996)

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      1996 実績報告書
  • [文献書誌] N. Nakano and T. Makabe: "Modeling of narrow gap reactive ion etcher by the relaxation Continuum Model" Proc. of 18th SPIG. 249 (1996)

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      1996 実績報告書
  • [文献書誌] A. Okigawa, N. Nakano, T. Makabe and Z. Petrovic: "Diagnostics of non-equilibrium inductively coupled plasamas in Ar" Proc. of 18th SPIG. 410-413 (1996)

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      1996 実績報告書
  • [文献書誌] T. Kitajima, M. Izawa, N. Nakano and T. Makabe: "Comparison of net procuction rate between 100MHz and 13.56MHz in CCPin Ar by 2D optical emission spectroscopy" Proc. of 18th SPIG. 414-417 (1996)

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      1996 実績報告書
  • [文献書誌] K. Maeda, T. Makabe, N. Nakano, S. Bzenic and Z. Lj. Petrovic: "Diffusion tensor in electron transport in gases in a radiofrequency field" Phys. Rev. E. 55・56A (in press). (1997)

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      1996 実績報告書
  • [文献書誌] T. Kitajima, M. Izawa, N. Nakano and T. Makabe: "Time resolved 2D structure of a rf ccp" J. pPhys. D. (accepted for publication). (1997)

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      1996 実績報告書
  • [文献書誌] M. Tadokoro, A. Okigawa, A. Itoh, N. Nakano, Z. Lj. Petrovic and T. Makabe: "Three Dimensional Potical Emission Tomography of an Inductively coupled Plasma" Jpn. J. Appl. Phys.(submitted).

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      1996 実績報告書
  • [文献書誌] T. Tadokoro, H. Hirata, A. Okigawa, H. Nabeta, N. Nakano, Z. Petrovic and T. Makabe: "Time resolved Optical Emission Spectroscopy of an Inductively Coupled Plasma in Around O_2" Phys. Rev. E. (submitted).

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      1996 実績報告書
  • [文献書誌] R. Hashido, M. Hasebe, Y. Hosokawa, N. Nakano, Y. Yamaguchi and T. Makabe: "A two dimentional transport of submicron particles in ccp reactor" Jpn. J. Appl. Phys.(submitted).

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      1996 実績報告書
  • [文献書誌] K. F. Ness and T. Makabe: "Electron transport in Ar in crossed Electric and Magnetic Fields when Ionization is significant" Phys. Rev. E. (to submit, May 16. 1997).

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公開日: 1996-04-01   更新日: 2016-04-21  

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