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本研究は、世界に先駆け、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-を目指すものである。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を進める。本年度は以下のような研究成果を得た。
(1)プラズマ発生電極;従来、酸化シリコン基板上に、電極材(W、Pt)を数十μm厚スパッタ蒸着し、さらにICPプラズマエッチングにより1〜100μmの程度のギャップ間隔を有するプラズマ発生電極を外注・使用すると共に、自作化を進めている。
(2)プラズマ診断;上記マイクロプラズマの発光分光用分光システムの試作を行い、本プラズマは従来のマクロなグロープラズマの1000倍程度の高密度非平衡プラズマであることを再確認している。また、マイクロラングミュアープローブ用プローブのFIB微細加工による作製に着手した。
(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シミュレーションを行い、診断実験の妥当性を確認した。
(4)堆積物評価;2x2のプロットタイプ装置によるCH4系CVDを行い、その堆積物の顕微鏡観察などを試み堆積条件との比較を行っている。
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