低インダクタンス型マルチ線状内部アンテナを用いた大容積RFプラズマ源の開発

使用低电感多线性内置天线开发大容量射频等离子体源

• 批准号: 12780356
• 负责人: 節原 裕一
• 金额: $ 1.6万
• 依托单位: Kyoto University (2001)Osaka University (2000)
• 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: 2000
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2000 至 2001
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-12780356/
• 关键词: 誘導結合プラズマ; 内部アンテナ; 低インダクタンス; 大容積プラズマ

主に内部アンテナ系の開発に関して実施した初年度での研究成果をもとにして、本年度はプラズマ源を構築し、プラズマの特性に及ぼすアンテナ系の低インダクタンス化の効果を明らかにすると共に、表面改質プロセスならびに機能性薄膜の成膜プロセスヘの応用に関する基礎検討を行った。まず、周回しない構造の低インダクタンス線状アンテナを内部アンテナとして備えたユニットを複数個用いて、直径400mmの放電容器においてマルチアンテナ型プラズマ源を構築し、従来のアルゴン以外に窒素、水素ならびに酸素中でのプラズマ生成実験を行った。アルゴンでは10^<12>cm^<-3>に達する高密度プフズマが得られ、窒素、酸素ならびに水素中においても、10^<11>cm^<-3>程度の高密度プラズマを生成可能であることが明らかとなった。さらに、アンテナの構造を低インダクタンス化することにより、アンテナに発生する高周波電圧を効果的に抑制することが可能であることと共に、プラズマ電位を効果的に抑制可能であることが明らかとなった。また、RF増幅器とアンテナとの結合について調べた結果、特に整合条件をさらに検討する必要があることが分かった。さらに、内部アンテナ型RFプラズマ源を用いて、IV族元素薄膜の成膜プロセスと表面改質に関する予備実験を行い、低インダクタンス型マルチ線上内部アンテナを用いたRFプラズマ源により、良好な微細構造と特性を有する薄膜を合成可能であることが明らかになった。その際、高密度プラズマの生成と共に特にプラズマ電位の抑制効果が重要であることが示唆された。また、ナノコンポジット薄膜合成による表面改質プロセスヘの応用を検討するため・プラズマからのイオン衝撃を模擬した成膜予備実験を行い、薄膜の構造と特性に及ぼす成膜条件の影響について調べ、組成が薄膜の微結晶化に大いに影響を及ぼしていることが明らかとなった。

This year, we have conducted fundamental research on the development of the main internal combustion system, the construction of the source, the characteristics of the combustion system and the results of the low temperature combustion system, and the film formation of the functional film. The inner part of the container is composed of a plurality of containers with a diameter of 400mm, and the inner part is composed of a plurality of containers with a diameter of 400 mm. The high density of the pigment is 10 <12><-3><11>cm<-3>. For example, if the voltage of a high frequency current is low, the voltage of a high frequency current is low. The RF amplifier and amplifier are combined to adjust the results and special integration conditions. In addition, the preparation of film formation and surface modification of group IV element thin films is carried out in advance, and the preparation of film formation and surface modification of group IV element thin films is carried out in advance. In addition, the production of high-density electric potential is very important. The surface modification and application of thin film synthesis are discussed in detail. The impact simulation is carried out in the preparation of thin film. The structural characteristics of thin film and the influence of film formation conditions are discussed in detail. The microcrystallization of thin film is greatly affected by the composition.

项目成果

J.L.He, Y.Setsuhara, I.Shimizu, S.Miyake: "Structure refinement and hardness enhancement of titanium nitride films by addition of copper"Surface and Coatings Technology. 137. 38-42 (2001)

J.L.He、Y.Setsuhara、I.Shimizu、S.Miyake：“通过添加铜来细化氮化钛薄膜的结构并增强硬度”表面和涂层技术。

節原裕一: "今三次元-プラズマイオンによる表面の改質とプロセス-プラズマ源の開発"電気学会誌. 121. 308-311 (2001)

Yuichi Setsuhara：“现在三维 - 等离子体离子的表面改性和处理 - 等离子体源的开发” 日本电气工程师学会杂志 121. 308-311 (2001)。

Y.Setsuhara, Y.Sakawa, T.Shoji, M.Kumagai, S.Miyake: "Synthesis of carbon nitride films by high-density helicon wave-excited plasma sputtering"Surface and Coatings Technology. 142-144. 874-880 (2001)

Y.Setsuhara、Y.Sakawa、T.Shoji、M.Kumagai、S.Miyake：“高密度螺旋波激发等离子体溅射合成氮化碳薄膜”表面与涂层技术。

Y.Setsuhara, K.Takahashi, K.Ono, T.Shoji, Y.Sakawa: "Development of Large-Area High-Density RF Plasmas with Low-Inductance Antenna Units for Plasma-Based Ion Processes"Proc. Frontiers of Surface Engineering 2001 (FSE2001), Nagoya. 86-86 (2001)

Y.Setsuhara、K.Takahashi、K.Ono、T.Shoji、Y.Sakawa：“用于等离子体离子过程的低电感天线单元的大面积高密度射频等离子体的开发”Proc。

節原裕一,三宅正司,坂和洋一,庄司多津男: "低インダクタンス内部アンテナを用いた大口径誘導結合RFプラズマ生成"電気学会プラズマ研究会資料PST-00-4. 13-16 (2000)

Yuichi Setsuhara、Masashi Miyake、Yoichi Sakawa、Tatsuo Shoji：“使用低电感内部天线产生大直径感应耦合射频等离子体”日本电气工程师学会等离子体研究组材料 PST-00-4（2000 年） ）