| 研究概要 |
本研究は、プラズマ材料プロセシング装置の半導体基板上へのマイクロ集積化、そしてその究極の姿としてのプラズマプロセス装置のマイクロチップ化-プラズマチップの創製-を目指すしたものである。
本研究により、以下のような研究成果が得られた。
(1)プラズマ発生電極;石英基板上にCr電極を用いたサブμ(最小0.5μm)の程度のギャップ間隔を有するプラズマ発生電極の自作、それを用いたナノプラズマの発生に成功した。本研究によりプラズマチップの高集積化が期待される。
(2)プラズマ診断;マイクロ発光分光法、および、マイクロラングミュアープローブ用プローブ法によるプラズマ診断(電子密度、電子温度など)を行い、多種のガスプラズマに対して、そのマイクロプラズマの高密度性を再確認した。
(3)プラズマ計算機シミュレーション:PIC-MMC法による上記プラズマ計算シミュレーション(He, Ne, Arに対して)を行い(原子密度、エネルギー、イオン密度、エネルギー、電界)、診断実験の妥当性などを確認した。
(4)堆積物評価;簡便なマルチチップCVD装置を構成し、それを用いたC系CVD(CH4+H2ガス系)、CN系CVD(CH4+N2ガス系)を行い、IR、 XPS, AESなどによりその各種C(グラファイト、アモルファスカーボン、ダイアモンド、ダイアモンドカーボン)、CN合成を確認した。また膜厚測定より、堆積速度が1μm/m以上にも達することを確認した(従来法の100倍以上)。
プラズマの微小(マイクロ)化によるプラズマ密度の増大(スケールに逆比例)に伴うプロセスの高速化、に加えプロセス装置の集積化によるプロセスの高効率化、そしてトータルとしてのプロセスの低環境負荷化、ハイパフォーマン化が大いに期待できる、プラズマチップのプロットタイプの創製への道がまた一歩進められた。
|
