2010 Fiscal Year Annual Research Report
大規模マイクロ波ラインプラズマの生成技術に関する研究
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20540486
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| Research Institution | Tokai University |
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Principal Investigator |
進藤 春雄 東海大学, 情報理工学部, 教授 (20034407)
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| Keywords | 大面積プラズマ / フラットパネルディスプレー / 太陽電池薄膜CVD / 大面積プラズマプロセス / フレキシブルエレクトロニクス / 大面積プラスティック表面処理 / 大規模ラインプラズマ / 大規模マイクロ波プラズマ |
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| Research Abstract |
本研究課題では、次世代大型ディスプレイパネル対応の大面積プロセスや太陽電池薄膜CVD用の大面積プラズマ源を実現するために大規模マイクロ波ラインプラズマ生成技術の開発を目的とし、最長2メータのラインプラズマ生成装置における高均一プラズマの生成技術ならびに高密度ECRラインプラズマの生成技術を中心に検討を行った。その成果とし、導波管幅61,5mmの条件で長さ2mの一様性の高いラインプラズマをチャンバー内に生成することに成功した。プラズマ電子密度の軸方向均一性は長さ2mにわたって3%以内であり、一様性の高いプラズマ生成が可能であることを示した。また、電子密度の値は最大7x10^<11>cm^<-3>の高密度であり、マイクロ波のカットオフ密度を充分に超えていることが明らかとなった。電子密度の値がマイクロ波カットオフ密度より十分に高い密度となる条件が軸方向の均一性を決めていることも同時に明らかにした。一方、導波管端に取り付けたショートプランジャーは導波管内に定在波を作り、そのマイクロ波定在波の位相制御の機能を有していることも判明した。さらに、ショートプラジャーにより生成された定在波半波長に比べてスロット長が長い条件が均一なラインプラズマ生成に必要であることも明らかにした。これらの事実はラインプラズマのさらなる大規模化に有用なスケーリグ則を与えるものであり、極めて重要な知見として国内有数の英文論文誌であるApplied Physics Expressやプラズマ核融合学会誌にその成果を公表した。また、磁界を印加したECRラインプラズマの生成では、長さが40cmと未だ小規模なラインではあるが、プラズマ電子密度が2x10^<12>cm^<-3>を越える高密度プラズマが得られており、イオン注入装置やアニール装置等への応用に道を拓いた。本研究の成果は次世代フラットパネルプロセスや太陽電池薄膜CVD等の主要技術を提供するものであり、さらに各種フィルムの大面積処理装置の開発等にもつながることから、各種産業分野に与えるインパクトは大きいものと考える。
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