パルス放電希ガス希釈プロセシングプラズマの反応促進機構の解明と応用に関する研究

脉冲放电稀有气体稀释处理等离子体反应促进机理阐明及应用研究

• 批准号: 01632518
• 负责人: 渡辺 征夫
• 金额: $ 1.92万
• 依托单位: Kyushu University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas
• 财政年份: 1989
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 1989 至 无数据
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-01632518/
• 关键词: プラズマCVD; 水素化アモルファスシリコン; シラン; 矩形波振幅変調高周波放電; ラジカル種の寿命

本研究は、アモルファスシリコン膜を生成する際に用いられる高周波放電シランガスプラズマ中のラジカル種の寿命の違いを利用して、成膜に寄与するラジカル種およびその濃度を制御することを目的としている。その制御には、高周波放電の電圧をラジカル種の寿命程度の半周期を持った矩形の低周波電圧で振幅変調する手法をとる。直系25cmのステンレス容器内に直径8.5cmの2つの円板電極を4.5cmの間隔で対向させたプラズマ発生装置に高周波発振器と広帯域増幅器からなる300Wの電源を接続し、気圧40Paでガス流量60sccmのヘリウム希釈5%シランガスを用いて実験を行い、次のような結果を得た。1.高周波ピ-ク電力200W(0.8W/cm^3)という高い電力を用いて6Å/sの速い成膜速度を低シラン濃度(5%)のガスで達成した。2.1.の条件下で気相中微粒子量はミ-散乱測定の検知限界以下であり、成膜後の反応容器内にも微粒子は見られない。3.0〜200Wの電力範囲で、膜の光学ギャップは1.8〜1.95eVと良い値である。4.微粒子生成の特性時間は秒程度以上と非常に遅い。また、CW放電開始後約1秒から微粒子量が急増する。5.シ-スによって支えられていた微粒子の放電OFF後の電極方向への移動速度は2cm/s程度と非常に遅い。6.放電OFF期間中にシ-ス中に存在していた微粒子は放電開始後ms程度の短い時間でシ-ス外に押し出される。7.微粒子は放電OFF後に下部電極側及び真空ポンプ側へと移動して消滅していく。

The purpose of this study is to control the concentration of high-frequency plasma in the production of thin films and to utilize the lifetime of the species in the production of thin films. The method of controlling the amplitude of the low frequency voltage and the half cycle of the high frequency voltage In a direct 25cm diameter container, the diameter of the plate electrode is 8.5 cm and the distance between the plate electrodes is 4.5 cm. In the opposite direction, the power supply of the high-frequency oscillator and the band amplifier is 300W. The pressure is 40Pa. The flow rate is 60sccm and the distance between the plate electrodes is 5%. 1. High frequency power 200W (0.8W/cm^3) High frequency power 6W/s film formation rate Low frequency concentration (5%) 2.1. Under the conditions, the amount of particles in the gaseous phase is measured by scattering. The following is the limit of the detection of particles in the reaction vessel after film formation. 3.0 ~ 200W power range, film optical range 1.8 ~ 1.95eV good range. 4. The characteristic time for particle generation is between seconds and very short. About 1 second after CW discharge starts, the amount of fine particles increases rapidly. 5. The moving speed of the electrode direction after the discharge of the fine particles is very high, which is about 2cm/s. 6. During the period of separation, particles exist in the medium and in the short time after separation. 7. After the discharge, the particles move to the lower electrode side and the vacuum side.

项目成果

Yukio WATANABE: "Effects of Modulation of RF Discharge Voltage on a-Si:H Deposition" Proceedings of 9th International Symposium on Plasma Chemistry. 3. 1329-1334 (1989)

Yukio WATANABE：“射频放电电压调制对 a-Si:H 沉积的影响”第九届国际等离子体化学研讨会论文集。

白谷正治: "RF電圧振幅変調によるプロセスプラズマの反応制御" 九州大学工学集報. 62. 677-682 (1989)

Masaharu Shiratani：“通过射频电压幅度调制对过程等离子体进行反应控制”九州大学工程通报 62. 677-682 (1989)。

Masaharu SHIRATANI: "REACTION CONTROL IN SiH_4 PLASMAS BY MODULATING RF VOLTAGE" Proceedings of the 7th symposium on Plasma Processing. 285-288 (1990)

Masaharu SHIRATANI：“通过调制射频电压在 SiH_4 等离子体中进行反应控制”第七届等离子体处理研讨会论文集。