磁界による反応性プラズマの制御

磁场控制反应等离子体

• 批准号: 01632522
• 负责人: 藤山 寛
• 金额: $ 1.28万
• 依托单位: Nagasaki 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-01632522/
• 关键词: プラズマCVD; 走査プラズマ法; 大面積薄膜

本研究はグロ-放電電界に直交する変調磁界を効果的に利用する走査プラズマCVD法によって、反応性プラズマの制御および均一かつ均質な大面積薄膜の形成を行なう技術の確立を目的としている。そのため、先ず定常磁界中のプラズマ密度のみならず各種発光種の空間分布を調べ、次に変調された磁界を印加した場合の時間空間的平均化効果について調べた。さらに、実際に水素化アモルファスシリコン膜を形成し、走査プラズマ法の有効性についても確認した。得られた成果をまとめると以下のようになる。(1)定常クロスフィ-ルド磁界中におけるSiH_4(10%)/Arグロ-放電プラズマ中のArI、Ha、SiH^*ラジカル発光強度の詳細な二次元空間分布の時間的推移の計測により、EXBドリフト効果によるプラズマ輸送及びマグネトロン効果による密度の増加などを明らかにしている。(2)SiH^*の生成はバルクプラズマ中の低エネルギ-電子によるものと、陰極シ-ス内の二次電子によるものがあり、前者のピ-クはプラズマ密度及びArI発光のピ-クと一致し、後者のピ-クはHα発光のピ-クと一致していることが明らかになった。(3)クロスフィ-ルド磁界を変調することによりプラズマや各種ラジカルの空間分布の時間的平均化を行ない、放電空間の外に設置した基板近傍において成膜速度に比例するSiH^*ラジカルの均一な発光分布(不均一度2.5%以下)が得られることを実証した。(4)さらに、上記の基礎的デ-タをもとにして、実際にアモルファスシリコン膜を形成し、この方法により膜厚分布の大面積にわたる均一化が可能であることを示した。これらの研究成果は太陽電池などの機能性薄膜電子材料の製造、鋼板や高分子フィルムの表面処理等の大規模プロセスの実現に有用である。

This study は グ ロ - electric industry に rectangular す る - adjustable magnetic boundary を unseen fruit に using す る walkthrough プ ラ ズ マ CVD method に よ っ て, anti 応 プ ラ ズ マ の suppression お よ び uniform か つ の homogeneous な large area film forming line を な う technology の establish を purpose と し て い る. そ の た め, first ず constant magnetic industry in の プ ラ ズ マ density の み な ら ず various 発 light of の に を べ, time space distribution - adjustable さ れ た magnetic boundary を Inca し た occasions の average working time space fruit に つ い て adjustable べ た. さ ら に, the event be に water element ア モ ル フ ァ ス シ リ コ ン membrane を form し, walkthroughs プ ラ ズ の マ method have sharper sex に つ い て も confirm し た. The following is the られた result をまとめると ようになる. (1) stationary ク ロ ス フ ィ - ル ド magnetic industry in に お け る SiH_4 (10%)/Ar グ ロ - discharge プ ラ ズ マ の in ArI, Ha, SiH ^ * ラ ジ カ ル 発 light intensity の detailed な 2 dimensional space distribution の time の measuring に よ り, EXB ド リ フ ト unseen fruit に よ る プ ラ ズ マ conveying and び マ グ ネ ト ロ ン unseen fruit に よ る close The degree of <s:1> increase な を を Ming ら に に て る る る る. (2) the SiH ^ * の generated は バ ル ク プ ラ ズ マ の low エ ネ ル ギ - electronic に よ る も の と, cathode シ - ス の secondary electron に よ る も の が あ り, the former の ピ - ク は プ ラ ズ マ density and び ArI 発 light の ピ - ク と consistent し, the latter の ピ - ク は H alpha 発 light の ピ - ク と consistent し て い る こ と が Ming ら か に な っ た. (3) ク ロ ス フ ィ - ル ド magnetic boundary を - adjustable す る こ と に よ り プ ラ ズ マ や various ラ ジ カ ル の の time space distribution of average line を な い, setting the discharge space outside の に し た substrate near alongside に お い て に film speed ratio す る SiH ^ * ラ ジ カ ル の uniform な 発 light distribution (uneven once below 2.5%) が ら れ る こ と を card be し た . (4) さ ら の based デ に, remember - タ を も と に し て, be interstate に ア モ ル フ ァ ス シ リ コ を ン membrane forming し, こ の way に よ り film thickness distribution の large に わ た る homogenization が may で あ る こ と を shown し た. こ れ ら の research は solar cell な ど の functional thin film の electronic material manufacturing, steel や polymer フ ィ ル ム の surface 処 manage の large-scale プ ロ セ ス の be presently に useful で あ る.

项目成果

H.Fujiyama,H.Kawasaki and Y.Matsuda: "Profile Control of Radical Particles by the Scanning Plasma Method" Proc.of 7th Plasma Processing. 289-292 (1990)

H.Fujiyama、H.Kawasaki 和 Y.Matsuda：“通过扫描等离子体方法对自由基粒子进行轮廓控制”第七次等离子体处理过程。

H.Fujiyama,H.Kawasaki,and Y.Matsuda: "Preparing of Large-area Thin Films using the Averaging Effect of Radical Particles by the Scanning Plasma Method" Proc.of Asian Conf.on Electrical Discharge. 85-88 (1989)

H.Fujiyama、H.Kawasaki 和 Y.Matsuda：“通过扫描等离子体方法利用自由基粒子的平均效应制备大面积薄膜”亚洲放电会议论文集。

H.Kawasaki,Y.Matsuda and H.Fujiyama: "Two-dimensional Profile of Emissive Species in a SiH_4/Ar Glow Discharge" Proc.of 7th Plasma Processing. 137-140 (1990)

H.Kawasaki、Y.Matsuda 和 H.Fujiyama：“SiH_4/Ar 辉光放电中发射物质的二维轮廓”第七次等离子体处理过程。

川崎仁晴,大野哲靖,松田良信,藤山寛: "走査プラズマ法による多電極グロ-放電の電子密度平均化効果" 電気学会プラズマ研究会資料. EP-89-59. 17-26 (1989)

Hitoshiharu Kawasaki、Tetsuyasu Ohno、Yoshinobu Matsuda、Hiroshi Fujiyama：“扫描等离子体方法的多电极辉光放电的电子密度平均效应”IEEJ 等离子体研究组材料 EP-89-59 (1989)。

H.Kawasaki,K.Kuwahara,N.Ohno,Y.Matsuda and H.Fujiyama: "Control of Reactive Plasma by a Magnetic Field" Proc.of Asian Conf.on Electrical Discharge. 173-176 (1989)

H.Kawasaki、K.Kuwahara、N.Ohno、Y.Matsuda 和 H.Fujiyama：“磁场控制反应等离子体”亚洲放电会议论文集。