高周波放電プラズマにおけるスパッタリング制御

高频放电等离子体中的溅射控制

• 批准号: 08780441
• 负责人: 李 雲龍
• 金额: $ 0.64万
• 依托单位: Tohoku University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Encouragement of Young Scientists (A)
• 财政年份: 1996
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 1996 至 无数据
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-08780441/
• 关键词: マグネトロン型高周波放電プラズマ; 大口径プラズマ; スパッタリング制御; シース電圧制御; 永久磁石付き円筒形RF電極

13.56MHzの高周波放電プラズマプロセス系において、電子温度がイオン温度よりはるかに高く、また電子の質量がイオンの質量よりも小さいために電子移動度はイオンより十分大きい。その故、定常的な電流が流れない構造になっている電極であれば、高周波電極表面に大きなシース電圧が形成し、高周波にほとんど追随できないイオンはシース電位によって加速されて高周波電極に入射する。シース電圧が大きすぎるとイオンの衝撃で、基板表面に損傷が生じる、或いは電極からスパッタが生じて汚染源となる。本研究では、永久磁石リングを用いて高周波電極表面に平行な磁場をかけ、磁場中では荷電粒子はラ-マ-運動を行い、磁力線を横切って電極へ入射する数は減少するはずであるが、この効果は主に電子の方に働き、ラ-マ-半径の大きいイオンはあまり影響を受けない。その結果電子の実効的移動度が減少していることになり、シース電圧は小さくなる。高周波電極表面に入射するイオンのエネルギーも小さくなるので、高周波電極からのスパッタリングを軽減することができる。実際、高周波電極表面軸方向磁場を100Gから400Gにすることによって高周波電極からのスパッタリングを0.8%まで低減することができた。この結果、大面積均一かつクリーンなプラズマを生成することに成功した。

13.56 MHz の high frequency discharge プ ラ ズ マ プ ロ セ ス department に お い て, electronic temperature が イ オ ン temperature よ り は る か に く, ま た electronic の quality が イ オ ン の quality よ り も small さ い た め に electronic mobile degrees は イ オ ン よ り very big き い. そ の reason, stationary な electric current to flow が れ な い tectonic に な っ て い る electrode で あ れ ば, high-frequency electrode surface に き な シ ー ス electric 圧 が し, high frequency に ほ と ん ど follow で き な い イ オ ン は シ ー ス potential に よ っ て accelerate さ れ て high-frequency electrode に incident す る. シ ー ス electric 圧 が big き す ぎ る と イ オ ン の blunt shock で, substrate surface damage に が じ る or い は electrode か ら ス パ ッ タ が raw じ て pollution と な る. This study で は, permanent magnet リ ン グ を with い て に parallel な high-frequency electrode surface magnetic field を か け, magnetic field で は charged particles は ラ マ - line を い, the lines of magnetic force を crosscutting っ て electrode へ incident す る reduced は す る は ず で あ る が, こ の unseen fruit は main に electronic の party に 働 き, big ラ - マ - radius の き い イ オ ン は あ ま り を by け な Youdaoplaceholder0. The そ そ result in a decrease in the actual mobility of the electronic <s:1>, and a reduction in the <s:1> て る る とにな とにな and シ シ ス ス voltages さくなる. High-frequency electrode surface に incident す る イ オ ン の エ ネ ル ギ ー も small さ く な る の で, high-frequency electrode か ら の ス パ ッ タ リ ン グ を 軽 minus す る こ と が で き る. Be interstate axial direction magnetic field, high-frequency electrode surface を 100 g か ら 400 g に す る こ と に よ っ て high-frequency electrode か ら の ス パ ッ タ リ ン グ を 0.8% ま low で す reduction る こ と が で き た. The <s:1> する results, large-area uniformity, <s:1> リ リ and なプラズ なプラズ を を を generate する た とに successfully た た.

项目成果

Yunlong LI: "Plasma-Density Control in the Magnetron-typed RF Plasma" Plasma Source Science & Technology. 5. 241-244 (1996)

李云龙：“磁控管型射频等离子体中的等离子体密度控制”等离子体源科学

李雲龍: "変形マグネトロン高周波放電における大面積プラズマ生成" 平成8年度電気学会資料(プラズマ研究会). 21-30 (1996)

李云龙：“改进磁控管高频放电中的大面积等离子体生成”1996年日本电气工程师学会材料（等离子体研究组）21-30（1996）。

Yunlong LI: "Control of Plasma Structure in Modified Magnetron-Typed Radio-Frequency Discharge" 1996 Int. Conf. on Plasma Physics. (in press). (1996)

李云龙：“改进磁控管型射频放电中等离子体结构的控制”1996 Int。

Yunlong LI: "Electron Temperature Control in Large-Diameter Radio-Frequency Plasma" Proc. of 3rd ASIA-PACIFIC. Conf. Plasma Science & Technology. Vol.2. 435-439 (1996)

李云龙：“大直径射频等离子体中的电子温度控制”，论文集：

Yunlong LI: "Production of Large-Diameter Uniform Plasma by Modified Magnetron-Typed RF Discharge" Proc. of 3rd Inter. Conf. on Reactive Plasmas and 14th Sympo. Plasma Processing. AP971204. 211-212 (1997)

李云龙：“改进磁控管型射频放电生产大直径均匀等离子体”，论文集：2017年