大電力パルススパッタ放電の特性解明と成膜用金属イオン源への展開

2012 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 22540501
• 研究種目: 基盤研究(C)
• 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: 茨城大学
• 研究代表者: 池畑 隆 茨城大学, 理工学研究科, 教授 (00159641)
• 研究期間 (年度): 2010 – 2012
• キーワード: 放電 / 金属プラズマ源

研究概要

大電力パルスマグネトロンスパッタ(HPPMS)の放電特性解明 を主目的に電圧電流密度特性や発光スペクトルを詳しく調べた結果、HPPMSは異常グローモードで動作しており、放電領域が陰極全面に広がり、電子閉じ込めが悪化していることで電圧が顕著に上昇していることがわかった。また、新規な高密度金属イオン源として、プラズマドリフトを用いて磁場を横切ってイオンを引き出す不均一ペニングスパッタ装置を考案した。

研究成果

• [雑誌論文] Dual-plasma ion process for surface treatment of insulators (2011)
  • 著者名/発表者名: A. Kantani, H. Sato, Y. Nonaka, N.Y. Sato, T. Ikehata
  • 雑誌名: Surf. Coat. Technol 巻: 206 ページ: 929-933
  • DOI: doi:10.1016/j.surfcoat.2011.04.041
  • 査読あり
• [雑誌論文] Positive-plasma-bias method for plasma-based ion implantation and deposition (2010)
  • 著者名/発表者名: T.Ikehata, R. Sasaki, T. Tanaka, K. Yukimura
  • 雑誌名: Surf. Coat. Technol 巻: 204 ページ: 2881-2891
  • DOI: doi:10.1016/j.surfcoat.2010.03.004
  • 査読あり
• [学会発表] Si基板上Mgスパッタ膜のアルゴン雰囲気中アニール処理によるMg2Si膜の合成 (2013)
  • 著者名/発表者名: 池畑隆、安藤龍哉、山本拓哉、高木雄太、佐藤直幸、鵜殿治彦
  • 学会等名: 第60回応用物理学会春季学術講演会、30a-G7-1
  • 年月日: 20130000
• [学会発表] Si基板上Mgスパッタ膜のアニール処理によるMg2Siの合成と微細構造解析 (2013)
  • 著者名/発表者名: 山本拓哉、安藤龍哉、高木雄太、佐藤直幸、鵜殿治彦、池畑 隆
  • 学会等名: 電気学会プラズマ研究会、PST-13-014
  • 年月日: 20130000
• [学会発表] 大電力パルス駆動ペニングスパッタ装置における高密度プラズマの生成に関する研究 (2013)
  • 著者名/発表者名: 菊地貴允、佐藤直幸、東 欣吾、池畑 隆
  • 学会等名: 電気学会プラズマ研究会、PST-13-025
  • 年月日: 20130000
• [学会発表] Si基板上Mgスパッタ膜のアニール処理によるMg2Siの合成 (2012)
  • 著者名/発表者名: 安藤龍哉、山本拓哉、高木雄太、池畑 隆、佐藤直幸、鵜殿治彦
  • 学会等名: 電気学会プラズマ・パルスパワー合同研究会、PST-12-094
  • 年月日: 20120000
• [学会発表] Mg2Si Thin Film Prepared by Annealing in Noble Gas Atmosphere (2012)
  • 著者名/発表者名: T. Ando, T. Yamamoto, Y. Takagi, N. Sato, H. Udono, T. Ikehata
  • 学会等名: 8th International Student Conference at Ibaraki University (ISCIU8)
  • 発表場所: Japan
  • 年月日: 20120000
• [学会発表] A high-power pulsed sputtering devie with modified penning geometer (2012)
  • 著者名/発表者名: T. Kikuchi, N.Y. Sato, T. Ikehata
  • 学会等名: 8th International Student Conference at Ibaraki University (ISCIU8)
  • 発表場所: Japan
  • 年月日: 20120000
• [学会発表] A novel plasma technology for surface modification of semiconducting and insulating materials (2012)
  • 著者名/発表者名: T Ikehata, M. Tomita, T. Mashiko, N.Y. Sato
  • 学会等名: (Invited) Proc. 7th Asia-Pacific Symposium on Plasma Technologies (APSPT-7)
  • 発表場所: Taiwan
  • 年月日: 20120000
• [学会発表] Discharge and plasma production characteristics of a disc magnetron operated in dc and pulsed sputtering modes (2011)
  • 著者名/発表者名: T. Ikehata, S. Nemoto, T. Ando, N.Y. Sato
  • 学会等名: 11th Int. Workshop on Plasma-Based Ion Implantation and Deposition (PBII&D2011)
  • 発表場所: China
  • 年月日: 20110000
• [学会発表] 高密度・高電離度金属プラズマの発生に関する研究(招待講演) (2011)
  • 著者名/発表者名: 池畑 隆
  • 学会等名: 電気学会プラズマ研究会、PST-11-045
  • 年月日: 20110000
• [学会発表] 大電力パルスマグネトロンスパッタによる高密度メタルプラズマの生成と空間分布(優秀発表賞受賞) (2010)
  • 著者名/発表者名: 根本 翔、安藤龍哉、深澤孝嘉、池畑 隆、佐藤直幸、東欣吾
  • 学会等名: 電気学会プラズマ・パルスパワー合同研究会
  • 発表場所: 東工大大岡山
  • 年月日: 20100000
• [学会発表] 大電力パルススパッタを用いた高密度メタルプラズマの生成に関する研究 (2010)
  • 著者名/発表者名: 根本翔、安藤龍哉、深澤孝嘉、池畑隆、佐藤直幸
  • 学会等名: 第18回電気学会東京支部茨城支所研究発表会、PA30
  • 年月日: 20100000