ヘリカルアンテナを用いたECRスパッタ装置の開発

使用螺旋天线的ECR溅射设备的开发

• 批准号: 08780458
• 负责人: 米須 章
• 金额: $ 0.58万
• 依托单位: University of the Ryukyus
• 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-08780458/
• 关键词: ヘリカルアンテナ; ECRプラズマ; ECRスパッタ; 高密度プラズマ

円偏波した電磁波を放射できるヘリカルアンテナを用いて高密度ECRプラズマを生成し、そのプラズマによりスパッタ成膜を行う装置を開発した。1.銅製の導線(直径2mm)を螺旋状に成形し(直径30mm、長さ30mm)、ヘリカルアンテナとして用いた。アンテナはステンレス製の円筒形真空容器の中へ設置し、アンテナへのマイクロ波の供給は同軸管を用いた。更に、アンテナの前後に設置した永久磁石(Sm-Co)によりアンテナの中心軸に平行な磁力線、及び共鳴磁界(875G)を発生させた。雰囲気ガスはアルゴンを使用し、設備備品費で購入したガスプレッシャーコントローラ、フローコントローラ、ガスフローメタ等を既設のガス導入システム及び真空計に取り付けガス圧力の制御を行った。2.上述の装置を用いてECRプラズマの生成を行った。その結果、ガス圧力0.05〜0.5Pa、マイクロ波入射電力400Wで電子温度が2〜20eV、プラズマ密度10^<10>〜3×10^<11>cm^4のビーム状のプラズマが得られた。ビームの径はほぼアンテナの径と同じであった。また、プラズマ密度は最大でマイクロ波カットオフ密度を超えていた。3.ヘリカルアンテナの端から5cmの位置に直流電圧が印加できるアルミ板を設置し、ターゲットとした。ECRプラズマを生成し、ターゲットに負の電圧(-500V)を印加し、流れ込む電流(ターゲット電流)を測定した。その電流値は、ガス圧力0.05Paでで約10mA/cm^2であった。ターゲット電流は成膜速度にほぼ比例するため、今回の結果より本装置では、低ガス圧力下で高速成膜が可能であると考えられる。今回の研究では、まだ、アンテナの形状や磁場配位等の最適化を行っていないので更に低ガス圧力下での高速成膜の可能性があるものと思われる。

The electromagnetic wave radiation device is developed by using high density ECR to generate electromagnetic waves. 1. Copper conductor wire (diameter 2mm) is spirally formed (diameter 30mm, length 30mm), and the conductor wire is used in the following ways: The center of the cylindrical vacuum vessel is set up, and the supply of the cylindrical vacuum vessel is used. In addition, the permanent magnet (Sm-Co) was set up before and after the magnetic resonance field (875G) was generated. For example, the use of vacuum meters, equipment spare parts, purchase of vacuum meters, vacuum meters, pressure control, etc. 2. The above device is used to generate ECR. The results are as follows: pressure 0.05 ~ 0.5Pa, incident power 400W, electron temperature 2 ~ 20eV, density 10 <10>~ 3×10^<11>cm^4, and temperature.ビームの径はほぼアンテナの径と同じであった。The maximum density is the highest density. 3. The DC voltage is set at the position of 5cm from the end of the line. ECR is generated by a negative voltage (-500V) and a current (-500V).その电流値は、ガス圧力0.05Paでで约10mA/cm^2であった。This device is capable of high speed film formation at low pressure. In this paper, the optimization of the shape and magnetic field coordination of the film under low pressure is studied.