|
大気圧プラズマは真空装置を用いず多量の活性種を供給できることから、様々な分野への展開が期待される。その中でも、水由来活性種を用いたプロセスは、その高い酸化力から注目されている。一方で、大気中でのプロセスは真空プロセスと違い、空気がプラズマに混入するため、プロセス条件を制御することが困難であった。そこで、本研究では簡易な設備で大気ガスのプラズマへの混入を抑制することにより、大気中のプロセス環境を制御し、高密度かつ高純度の水由来活性種を利用する大気中プラズマプロセス技術の確立を目的とした。
前年度までに、プラズマジェットの周囲に円筒状水流シースを形成できる簡易装置の製作を行い、ヘリウムガスを用いてプラズマ生成を行った際の、水流による大気遮蔽の効果について発光分光により調査を行った。その結果、水流によってプラズマ内のガス純度が向上していることが確認された。また、大気圧マイクロ波放電により水蒸気ガスを放電ガスとして大気中でプラズマ生成を行うことにも成功した。
このプラズマ生成技術を用いて、29年度においては、マイクロ波放電による水蒸気プラズマの周囲に円筒状水流を設け、応用展開についての調査を行った。具体的にはフォトレジスト剥離（アッシング）の実験を試みた。フォトレジストが塗布された基板を水流シース内の水蒸気プラズマ直下に置き、プラズマを照射することによって、レジストを分解、除去することに成功し、処理速度は従来技術と比較しても速いことが確認された。また、水流シースがない場合、水蒸気プラズマに大気中の窒素が混入し、アッシング処理が行えなかったことから、水流による大気遮蔽の効果と水由来活性種の生成量の増加が示された。
本研究により、空気混入を抑制した大気中での水蒸気プラズマプロセス応用実現に対して知見を得ることができた。
|
