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近年、半導体デバイスにおいて、ウェハーの大口径化が急速に進み、大面積にわたって一様なプロセスの行えるプロセス用プラズマ源が求められている。しかし、現在使用されているプラズマプロセスは大面積スパッタでの効率も低く、ターゲットの使用面積が少ないなど、問題点がある。このような問題を解決するための新しいプラズマ源として、磁気中性線放電(NLD)プラズマが提案された。このNLDプラズマはその電流値やコイルの位置を変化させることによってプラズマの動的制御が可能であるため、大面積での一様なプロセスが期待できる。しかし、構造上の問題等により、実用されている例としては固体表面のエッチングのみと使用範囲が制限されているのが現状である。著者らはこれまでNLDプラズマを用いてスパッタを行い、薄膜を作製することに成功した。さらにNLDプラズマの用途を拡大するために、最近注目を浴びているカーボンナノチューブ(CNT)の作成プロセスに応用できるのではないかと考えた。CNTは現在、生産する量が限られており、コストがかかる等の問題点が挙げられる。このような背景から、プラズマを利用した化学気相成長法であるプラズマ化学気相成長(PECVD)法が多く利用されている。このPECVD法は装置の構造が比較的簡単で、大量生産に向いている。このPECVD法のプラズマ源としてNLDプラズマを用い、高密度で大面積での一様なプロセスを応用することや、生成効率の向上、低ガス圧下によるコスト面など、より効率よくCNTの作製を行うことを検討した。そこでこれまでNLDプラズマスパッタ用として使用してきた装置をCNT作成が可能なPECVD装置へと改良し、同装置においてPECVD法によってCNTを作成した。その結果、NLDプラズマを用いた場合、他の方法よりも直径の小さいCNTをさらに低圧力下で作成することに成功した。そのCNTの成分分析等を行うことによって、NLDプラズマがCNT作成プロセスに応用可能であるということを明らかにした。
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