• 研究課題をさがす
  • 研究者をさがす
  • KAKENの使い方
  1. 前のページに戻る

マイクロ波帯の大面積放電によるジャイアント・プラズマプロセスの創出

研究課題

研究課題/領域番号 15204053
研究種目

基盤研究(A)

配分区分補助金
応募区分一般
研究分野 プラズマ科学
研究機関名古屋大学

研究代表者

菅井 秀郎  名古屋大学, 大学院・工学研究科, 教授 (40005517)

研究分担者 豊田 浩孝  名古屋大学, 大学院・工学研究科, 助教授 (70207653)
石島 達夫  名古屋大学, 大学院・工学研究科, 助手 (00324450)
近藤 道雄  産業技術総合研究所, 太陽光発電研究センター, 研究センター長 (30195911)
神田 稔  日本高周波株式会社, 技術顧問
研究期間 (年度) 2003 – 2005
研究課題ステータス 完了 (2005年度)
配分額 *注記
42,510千円 (直接経費: 32,700千円、間接経費: 9,810千円)
2005年度: 2,860千円 (直接経費: 2,200千円、間接経費: 660千円)
2004年度: 14,560千円 (直接経費: 11,200千円、間接経費: 3,360千円)
2003年度: 25,090千円 (直接経費: 19,300千円、間接経費: 5,790千円)
キーワードマイクロ波放電 / 表面波プラズマ / 大面積プラズマ / スロットアンテナ / 太陽電池 / 液晶ディスプレイ / 微結晶シリコン / シリコン酸化 / 液晶ディスプレス / 液晶デイスプレイ
研究概要

(1)2.45GHz,1メートル長尺プラズマ生成法の開発
大気圧による誘電体板の破壊を避けるため、真空導波管方式を考案し、プラズマ分布の均一化を図るためのマルチスロットアンテナ方式を確立し、1メートルの長尺プラズマの生成に成功した。さらに、厚さ2cmのシート状長尺プラズマの生成にも成功し、その密度分布の測定結果と解析結果との一致を見た。また、高圧力化を試みて、大気圧の長尺プラズマの生成にも成功した。
(2)915MHz,2メートル長尺プラズマ生成法の開発
(独)産業技術総合研究所・太陽光発電研究センターとの共同研究において、915MHzを用いて2メートルの長尺プラズマを生成することに成功した。さらに実際、水素/シラン混合ガスを用いて、アモルファスおよび微結晶のシリコン薄膜の形成を試みた。
(3)並列導波管励起による大面積化
これまでは1本の導波管を用いた長尺プラズマ生成を行ってきたが、大面積にするには並列導波管励起が必須となる。そこで、独自のパワーデバイダーを考案し、一つの電源から並列運転を可能にするマイクロ波システムを構築した。915MHzを用いて1メートル四方の大面積プラズマ発生装置を建設した。
(4)材料プロセスのためのプラズマ制御法の開発
高エネルギー電子を抑制するために、マイクロ波パルス放電を行い、プラズマの発光分布やプラズマ密度の時間変化を調べた。また、新しい制御法として、ホール付き誘電体板を採用し、ホール内の局所的高密度プラズマ生成と、ホール下流における高エネルギー電子の減少を観測した。
(5)シリコン薄膜の高速堆積とシリコン酸化およびシリコン窒化
高密度マイクロ波プラズマを用いることにより、微結晶シリコン膜の高速堆積(>10nm/s)、多結晶シリコン膜の大粒径化(>600nm)、シリコン酸化およびシリコン窒化の低温化を達成した。

報告書

(4件)
  • 2005 実績報告書   研究成果報告書概要
  • 2004 実績報告書
  • 2003 実績報告書
  • 研究成果

    (38件)

すべて 2006 2005 2004 2003 その他

すべて 雑誌論文 (28件) 図書 (3件) 文献書誌 (7件)

  • [雑誌論文] Slot-Excited Surface Wave Plasma for Giant Scale Processing2006

    • 著者名/発表者名
      H.Sugai, Y.Nojiri, T.Ishijima, H.Toyoda
    • 雑誌名

      Proceedings of 6th International Conference on Reactive Plasmas and 23rd Symposium on Plasma Processing

      ページ: 17-18

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2005 実績報告書 2005 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Slot-Exited Surface Wave Plasma for Giant Scale Processing2006

    • 著者名/発表者名
      H.Sugai, Y.Nojiri, T.Ishijima, H.Toyoda
    • 雑誌名

      Proceedings of 6th International Conference on Reactive Plasmas and 23rd Symposium on Plasma Processing

      ページ: 17-18

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2005 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] High-Pressure Large-Area Cold Plasma Production by Microwave Discharge2006

    • 著者名/発表者名
      Y.Kouyama, T.Ishijima, H.Sugai
    • 雑誌名

      Proceedings of 6th International Conference on Reactive Plasmas and 23rd Symposium on Plasma Processing

      ページ: 581-582

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [雑誌論文] Diagnostics of Surface Wave Plasmas for Giant Materials Processing2005

    • 著者名/発表者名
      H.Sugai, Y.Nojiri, T.Ishijima, E.Stamatc, H.Toyoda
    • 雑誌名

      Abstracts of 17th International Symposium on Plasma Chemistry

      ページ: 56-57

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2005 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Control of Meter-Scale High-Density Microwave Plasma for Giant Materials Processing2005

    • 著者名/発表者名
      Y.Nojiri, Y.Yamaguchi, T.Ishijima, H.Sugai
    • 雑誌名

      Proceedings of 5th International Symposium on Dry Process

      ページ: 19-20

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2005 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Diagnostics of Surface Wave Plasmas for Giant Materials Processing2005

    • 著者名/発表者名
      H.Sugai, Y.Nojiri, T.Ishijima, E.Stamate, H.Toyoda
    • 雑誌名

      Abstracts of 17th International Symposium on Plasma Chemistry

      ページ: 56-57

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2005 実績報告書 2005 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] ジャイアントプラズマプロセス -低圧から大気圧プロセスまで-2005

    • 著者名/発表者名
      菅井 秀郎
    • 雑誌名

      静電気学会誌 29・3

      ページ: 144-149

    • NAID

      10015672530

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [雑誌論文] Control of Meter-Scale High-Density Microwave Plasma for Giant Materials Processing2005

    • 著者名/発表者名
      Y.Nojiri, Y.Yamaguchi, T.Ishijima, H.Sugai
    • 雑誌名

      Proceedings of 5th International Symposium on Dry process

      ページ: 19-20

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [雑誌論文] Gas Feed Position Control for High-Quality μc-Si Film Deposition at High Speed in Surface Wave Plasma2005

    • 著者名/発表者名
      Y.Hotta, T.Okayasu, Y.Takanishi, H.Toyoda, H.Sugai
    • 雑誌名

      Proceedings of 5th International Symposium on Dry process

      ページ: 297-298

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [雑誌論文] Evidence of Direct SiO_2 Etching by Fluorocarbon Molecules under Ion Bombardment2005

    • 著者名/発表者名
      N.Takada, H.Toyoda, I.Murakami, H.Sugai
    • 雑誌名

      Journal of Applied Physics 97・1

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [雑誌論文] Suppression and Oxygen Impurity Incorporation into Silicon Films Prepared from Surface-Wave Excited H_2/SiH_4 Plasma2004

    • 著者名/発表者名
      S.Somiya, H.Toyoda, Y.Hotta, H.Sugai
    • 雑誌名

      Japanese Journal of Applied Physics 43・11A

      ページ: 7696-7700

    • NAID

      10014030844

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2005 研究成果報告書概要 2004 実績報告書
  • [雑誌論文] Meter-Scale High-Density Microwave Plasma Production with Novel Antenna Coupler Design2004

    • 著者名/発表者名
      Y.Nojiri, K.Takasu, T.Ishijima, H.Sugai
    • 雑誌名

      Proceedings of 4th International Symposium on Dry Process

      ページ: 67-70

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2005 研究成果報告書概要 2004 実績報告書
  • [雑誌論文] Suppression and Oxygen Impurity Incorporationinto Silicon Films Prepared from Surface-Wave Excited H_2/SiH_4 Plasma2004

    • 著者名/発表者名
      S.Somiya, H.Toyoda, Y.Hotta, H.Sugai
    • 雑誌名

      Japanese Journal of Applied Physics Vol.43, No.11A

      ページ: 7696-7700

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2005 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Plasma Sources Development in VHF/Microwave Range for Materials Processing2004

    • 著者名/発表者名
      H.Sugai, E.Abdel-Fattah, E.Stamate, T.Ishijima
    • 雑誌名

      Abstracts of International Symposium on Novel Materials Processing by Advanced Electromagnetic Energy Sources

      ページ: 28-28

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [雑誌論文] Plasma Production and Control for Materials Processing2004

    • 著者名/発表者名
      H.Sugai, E.Abdel-Fattah, T.Ishijima, P.Ganachev
    • 雑誌名

      Abstracts of 7th Asia Pacific Conference on Plasma Science and Technology & 17th Symposium on Plasma Science for Materials

      ページ: 503-503

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [雑誌論文] Novel Giant-Size Plasmas Produced by Microwave Discharge with Slot Antenna Array2004

    • 著者名/発表者名
      H.Sugai, Y.Nojiri, K.Takasu, T.Ishijima, E.Stamate
    • 雑誌名

      Abstracts of the 57th Annual Gaseous Electronics Conference 49・5

      ページ: 10-10

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [雑誌論文] Production of Meter-scale High-density Microwave Plasmas for Giant Materials Processing2004

    • 著者名/発表者名
      H.Sugai, Y.Nojiri, T.Ishijima, E.Stamate
    • 雑誌名

      Abstracts of the 51th International Symposium on American Vacuum Society

      ページ: 112-112

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [雑誌論文] Giant Plasma Production for Meter-scale Materials Processing2004

    • 著者名/発表者名
      H.Sugai, Y.Nojiri, K.Takasu, T.Ishijia
    • 雑誌名

      Abstracts of 15th Symposium of Materials Research Society of Japan

      ページ: 143-143

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [雑誌論文] Investigation of Energetic Electrons in a 915 MHz Surface Wave Plasma Produced in Ar and O_22004

    • 著者名/発表者名
      E.Stamate, S.Nakao, H.Sugai
    • 雑誌名

      Abstracts of 7th Asia Pacific Conference on Plasma Science and Technology & 17th Symposium on Plasma Science for Materials

      ページ: 222-222

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [雑誌論文] Investigation of Plasma Nitridation of Silicon (111) as a Mask Layer for GaN Selective Area Growth2004

    • 著者名/発表者名
      T.Ishijima, S.Frederico, Y.Honda, H.Sugai
    • 雑誌名

      Abstracts of 7th Asia Pacific Conference on Plasma Science and Technology & 17th Symposium on Plasma Science for Materials

      ページ: 118-118

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [雑誌論文] Investigation of Energetic Electrons in a 915MHz Surface Wave Plasma2004

    • 著者名/発表者名
      E.Stamate, S.Nakao, H.Sugai
    • 雑誌名

      Proc.ESCAMPIG 17 (The 17th European Conference on Atomic & Molecular Physics of Ionized Gases

      ページ: 31-32

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [雑誌論文] Impurity Release and Suppression in Deposition of Nano-Micro and Poly-crystalline Sillicon Films by a Surface-Wave Excited Plasma2004

    • 著者名/発表者名
      H.Toyoda, S.Somiya, Y.Hotta, H.Sugai
    • 雑誌名

      Proceedings of International Workshop on Plasma Nano-Technology and Its Future Vision

      ページ: 17-17

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [雑誌論文] Influence of Dielectric Window Material and Pumping Speed on Silicon Film Crystallinity Deposited by Surface Wave Plasma2004

    • 著者名/発表者名
      Y.Hotta, H.Toyoda, H.Sugai
    • 雑誌名

      Proceedings of 4th International Symposium on Dry Process

      ページ: 63-66

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [雑誌論文] Investigation of Energetic Electrons in a 915MHz Surface Wave Plasma for Oxygen-based Resist Ashing2004

    • 著者名/発表者名
      S.Nakao, E.Stamate, H.Sugai
    • 雑誌名

      Proceedings of 4th International Symposium on Dry Process

      ページ: 103-106

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [雑誌論文] High Speed Deposition of μc-Si and Large Grain Poly-Si Films by Surface-Wave Excited H_2/SiH_4 Plasma2004

    • 著者名/発表者名
      T.Toyoda, Y.Hotta, H.Sugai
    • 雑誌名

      Abstracts of 15th Symposium of Materials Research Society of Japan

      ページ: 138-138

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [雑誌論文] Radical Diagnostics in Silicon Oxidation Process Using Surface Wave Plasma2004

    • 著者名/発表者名
      T.Ishijima, Y.Tanabe, H.Sugai
    • 雑誌名

      Abstracts of 15th Symposium of Materials Research Society of Japan

      ページ: 144-144

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [雑誌論文] Advanced Large-Area Microwave Plasmas for Materials Processing2003

    • 著者名/発表者名
      I.Ganachev, H.Sugai
    • 雑誌名

      Surface and Coatings Technology 174-175

      ページ: 15-20

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2005 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Advanced Large-Area Microwave Plasmas for Materials Processing2003

    • 著者名/発表者名
      Ganachev, H.Sugai
    • 雑誌名

      Surface and Coatings Technology Vol.174-175

      ページ: 15-20

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2005 研究成果報告書概要
  • [図書] プラズマ診断の基礎と応用2006

    • 著者名/発表者名
      菅井 秀郎(分担執筆)
    • 出版者
      コロナ社
    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [図書] Technology of Microwave Plasma2005

    • 著者名/発表者名
      H.Sugai
    • 総ページ数
      257
    • 出版者
      Omu Company
    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2005 研究成果報告書概要
  • [図書] マイクロ波プラズマの技術(電気学会・マイクロ波プラズマ調査専門委員会編)2003

    • 著者名/発表者名
      菅井 秀郎(分担執筆)
    • 総ページ数
      257
    • 出版者
      オーム社
    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2005 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] K.Nakamura, M.Ohata, H.Sugai: "Highly-Sensitive Plasma Absorption Probe for Measuring Low-Density High-Pressure Plasmas"Journal of Vacuum Science and Technology. A21・1. 325-331 (2003)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] K.Ostrikov, I.B.Denysenko, S.V.Vladimirov, S.Xu, H.Sugai, M.Y.Yu: "Low-Pressure Diffusion Equilibrium of Electronegative Complex Plasmas"Physical Review E. 67. 056408-1-056408-13 (2003)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] E.Abdel-Fattah, H.Sugai: "Electron Heating Mode Transition on Observed in a Very High Frequency Capacitive Discharge"Applied Physics Letters. 83・3. 1533-1535 (2003)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] I.Ganachev, H.Sugai: "Advanced Large-Area Microwave Plasmas for Materials Processing"Surface and Coatings Technology. 174-175. 15-20 (2003)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] E.Abdel-Fattah, H.Sugai: "Influence of Excitation Frequency on the Electron Distribution Function in Capacitively Couples Discharges in Argon and Helium"Japanese Journal of Applied Physics. 42. 6569-6577 (2003)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] 菅井秀郎(分担執筆): "「マイクロ波プラズマの技術」電気学会・マイクロ波プラズマ調査専門委員会編"オーム社. (2003)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] 菅井秀郎(分担執筆): "「プラズマの生成と診断」プラズマ・核融合学会編"コロナ社. (2003)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書

URL: 

公開日: 2003-04-01   更新日: 2016-04-21  

サービス概要 検索マニュアル よくある質問 お知らせ 利用規程 科研費による研究の帰属

Powered by NII kakenhi