| 研究課題/領域番号 |
08558043
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| 研究種目 |
基盤研究(A)
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| 応募区分 | 試験 |
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| 研究機関 | 東北大学 |
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研究代表者 |
佐藤 徳芳 東北大学, 工学部, 教授 (40005252)
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| 研究分担者 |
平田 孝道 東北大学, 工学部, 助手 (80260420)
李 雲龍 東北大学, 工学部, 助手 (50260419)
畠山 力三 東北大学, 工学部, 助教授 (00108474)
飯塚 哲 東北大学, 工学部, 助教授 (20151227)
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| キーワード | 大口径プラズマ / 大面積プロセス / 高周波プラズマ / マグネトロン放電 / 均一プラズマ |
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| 研究概要 |
実験は、本研究で新しく開発された変形マグネトロン型高周波(RF)放電装置で行った。
マグネトロン放電の高密度化及び大面積化のために、直径60cm長さ1mの真空容器内に永久磁石付きRF電極を設置し、その両側に設置した基板電極の片方を補助電極としてプラズマ密度の高密度化を行った。効率よくプラズマを真空容器中心部で行わせるために、補助電極外部に共振回路を取り付け並列共振を行ったところ、密度が急激に増加し、500Wで10^<11>/cm^3のプラズマが生成可能となった。密度分布の均一性は、RF電極に設置した永久磁石による磁場分布と補助電極及び基板電極の位置に大きく依存することが分かった。磁力線が、補助電極や基板電極を切らないようにそれぞれの電極を配置すると、最も効率的に高密度プラズマが均一に生成されることが明らかにされた。
RF電極自身のスパッタリングはRF電極に平行方向の磁場の大きさに大きく依存することが明らかにされた。これは、磁場の大きさが増すと、RF電極に入射する電子電流が大きく抑制され、RF電極の負への帯電が低減されることに起因することが分かった。
以上の成果は、新しく製作した大型変形マグネトロン装置に適用され、この結果、低気圧(数mTorr以下)で直径120cmに亘り±5%の均一性を持つ大面積プラズマの生成に成功した。CF_4プラズマによるポリシリコンエッチングにも同様な均一性が確認された。
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