1994 Fiscal Year Annual Research Report
新方式ECRアンテナによるプロセス用大面積均一プラズマの生成
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05558053
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| Research Institution | Tohoku University |
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Principal Investigator |
佐藤 徳芳 東北大学, 工学部, 教授 (40005252)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
中川 行人 日電アネルバ, 研究開発本部, 主任
塚田 勉 日電アネルバ, 研究開発本部, 部長
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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| Keywords | 大口径プラズマ / ECRプラズマ / スロットアンテナ / プラズマプロセス / 均一プラズマ / エッチング / マイクロ波 |
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| Research Abstract |
内蔵した磁石の電子サイクロトロン共鳴(ECR)を利用した平面スロットアンテナを用い、本年度はプラズマ生成の大面積・均一化を計ることを目的として研究を進めて来た。その結果、次の成果を得た。
1)整合特性の良い大口径アンテナの製作のために、最適なスロットの位置を解析し、ネットワークアナライザーによる電磁波の入反射特性の測定結果と比較し、電磁波のラジアルモードに対応したスロット位置で放射効率が最大となることが明らかになった。また、その時プラズマが効率的に生成されることが明らかにされた。
2)アンテナ部の永久磁石リングが奇数列か偶数列かによって、形成される磁場分布が発散型及び閉じ込め型の2通りに変化することが分かり、後者では生成されるプラズマ密度が前者に比べて高く、電子温度は低くなることが分かった。どちらの場合もプラズマ密度は±3%の範囲でおよそ直径40〜45cmにわたって均一になることが明らかになり、ECRプラズマで初めて大口径化が達成された。
3)反応性ガスを用いたエッチング実験の結果、上記の直径の範囲でプロセス速度の均一性が確認された。
4)プラズマの高密度化の実現のため、大電力マイクロ波入力に耐えられるマイクロ波導入回路部の改良及びアンテナ部の水冷構造化を行い、マイクロ波の導入試験を行った結果、1kWまでの入力が確認され、プラズマ密度もマイクロ波入力に対して直線的に増加していくことが明らかにされた。
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[Publications] Takeshige Ishida: "Large-diameter reactive plasma produced by a plane ECR antenna" Japan Journal of Applied Physics. 33. 4236-4238 (1994)
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[Publications] Satoru Iizuka: "Electron cyclotron resonance device with permanent magnets for production of large diameter uniform plasma" Japan Journal of Applied Physics. 33. 4221-4225 (1994)
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[Publications] Noriyoshi Sato: "Plasma production and control for material processing" Proceeding of the 2nd International Conference on Reactive Plasmas. 2. 531-537 (1994)
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[Publications] Shin Hiyama: "Large-diameter reactive plasma produced by a plane ECR antenna" Proceeding of the 7th Symposium on Plasma Science for Materials. 7. 45-49 (1994)
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[Publications] Akira Takahashi: "Control of ion energy in an ECR plasma" Proceeding of the 12th Symposium on Plasma Processing. 12. 241-244 (1995)
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[Publications] Shin Hiyama: "Material processing using a large-diameter ECR plasma" Proceeding of the 12th Symposium on Plasma Processing. 12. 237-240 (1995)
