カスケ-ドア-ク放電を用いた低気圧プラズマプロセシング

使用级联电弧放电进行低压等离子体处理

• 批准号: 03808002
• 负责人: 藤田 寛治
• 金额: $ 1.02万
• 依托单位: Saga University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for General Scientific Research (C)
• 财政年份: 1991
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 1991 至 无数据
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-03808002/
• 关键词: プラズマプロセシング; 直流放電; カスケ-ドア-ク; 低電子温度; 高電子密度; プラズマCVD

本研究の目的は、カスケ-ドア-ク放電を用いて低電子温度・高電子密度を有する反応性プラズマを低気圧で生成し、プロセスプラズマとしての有用性を明らかにすることである。プラズマは次のような直流カスケ-ド放電によって発生させた。即ち、タングステン針電極を陰極として、水冷した細いノズルをもつ数枚の銅製の浮動電極を挟んで、陽極フランジとの間でアルゴンガス等の不活性ガスを流し、直流カスケ-ドア-ク放電を発生させた。放電領域では数Torrの圧力とし、細いノズルを通して数100mTorrにした円筒型真空容器にプラズマを流入した。その結果次のことが明らかになった。(1)浮動電極数を5枚としたカスケ-ドア-ク放電プラズマにおいて、電子温度0.3〜0.7eV,電子密度10^<11>〜10^<12>(cm^<-3>)の低電子温度・高電子密度のプラズマが得られた。装置の簡略化のために浮動電極を2枚にすると放電が不安定となり、浮動電極数に下限があることがわかった。(2)放電路内の電子密度は、ガス流量に依存せず放電電流のみに依存する。(3)噴射されたプラズマはアフタ-グロ-の状態になり、その密度は空間的に減少する。その特性長はガスの流量に大きく依存するが、放電電流にはよらない。(4)これまですでに開発されているTPD装置(旧名古屋大学プラズマ研究所)やアイントホ-ヘン工科大学の装置よりも小型簡略化でき、後者の装置のような、プロセスプラズマとして望ましくないと考えられる衝撃波は観測されなかった。メタン等の材料ガスを用いてのCVDへの応用を現在検討しているが、これまで知られている高周波プラズマ、マイクロ波プラズマにおける結果と比較することにより、低電子温度のプロセスプラズマの特徴を明確にする予定である。

は の purpose, this study カ ス ケ - ド ア - ク discharge を with い て low electron temperature, high electron density を す る anti 応 sex プ ラ ズ マ を low 気 圧 で generated し, プ ロ セ ス プ ラ ズ マ と し て の usefulness を Ming ら か に す る こ と で あ る. Youdaoplaceholder0, プラズ, ような, a subsequent ような ような direct current カスケ-ド discharge によって occurs させた. Namely ち, タ ン グ ス テ ン needle electrode を cathode と し て, water-cooled し た fine い ノ ズ ル を も つ number of の copper の floating electrode を carry ん で, anode フ ラ ン ジ と の between で ア ル ゴ ン ガ ス の is not such as active ガ ス を flow し, dc カ ス ケ - ド ア - ク discharge を 発 raw さ せ た. Discharge field で は few Torr の pressure と し, fine い ノ ズ ル を tong し て number 100 mtorr に し た has drifted back towards &yen; drum type vacuum container に プ ラ ズ マ を inflows し た. Youdaoplaceholder0 そ results are inferior to とが とが to ら になった になった. (1) the number of floating electrode を five と し た カ ス ケ - ド ア - ク discharge プ ラ ズ マ に お い て 0.3 ~ 0.7 eV, electronic temperature, electron density of 10 ^ < 11 > ~ 10 ^ < 12 > (cm ^ < - > 3) の low electron temperature, high electron density の プ ラ ズ マ が must ら れ た. Device の briefly turn の た め に floating electrode を two に す る と discharge が unrest と な り, floating electrode に floor が あ る こ と が わ か っ た. (2) The <s:1> electron density and ガス current in the discharge circuit に depend on せず, and the discharge current <s:1> みに depends on する. (3) The に reduction する of the そ <s:1> density <e:1> space in the されたプラズ されたプラズ アフタ アフタ-グロ- <s:1> state of ejection. The そ <s:1> characteristic is long, ガス ガス, に, large, <s:1>, く, dependent on するが, and the discharge current is に, に, よらな, and よらな. (4) こ れ ま で す で に open 発 さ れ て い る TPD device (old Nagoya university プ ラ ズ マ institute) や ア イ ン ト ホ - ヘ ン の device engineering university よ り miniaturization of も brief で き device, the latter の の よ う な, プ ロ セ ス プ ラ ズ マ と し て hope ま し く な い と exam え ら れ る blunt shock wave は 観 measuring さ れ な か っ た. メ タ ン の materials such as ガ ス を with い て の CVD へ の 応 with を now beg し 検 て い る が, こ れ ま で know ら れ て い る high frequency プ ラ ズ マ, マ イ ク ロ wave プ ラ ズ マ に お け る results と す る こ と に よ り, low electron temperature の プ ロ セ ス プ ラ ズ マ の, 徴 を clear に す る designated で あ る.

项目成果

Yoshihiro OKUNO: "Potential formation near powered electrode in radioーfrequencyーdriven discharge" Jounal of Applied Physics. 70. 642-644 (1991)

Yoshihiro OKUNO：“射频驱动放电中通电电极附近的电势形成”《应用物理学杂志》70. 642-644 (1991)。

石倉 洋: "プラズマプロセシング用低電子温度・高密度プラズマの生成" 電気学会研究会資料プラズマ研究会. EPー91. 21-29 (1991)

Hiroshi Ishikura：“用于等离子体处理的低电子温度、高密度等离子体的生成”日本电气工程师学会等离子体研究组的材料 EP-91 (1991)。

Yoshihiro OKUNO: "Production of sheet plasma with dc magnetron discharge source" Review of Scientific Instruments. 63. 44-47 (1992)

Yoshihiro OKUNO：“用直流磁控管放电源生产片状等离子体”科学仪器评论。