磁気フィルタ-付バケット型プラズマ源を用いた反応性プラズマの制御

使用带磁性过滤器的桶型等离子体源控制反应等离子体

• 批准号: 02214219
• 负责人: 福政 修
• 金额: $ 1.92万
• 依托单位: Yamaguchi 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: 1990
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 1990 至 无数据
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-02214219/
• 关键词: 反応性プラズマ; 磁気フィルタ-; 電子エネルギ-分布制御; バケット型プラズマ源; タンデム型反応器; プラズマグリッド; E×Bドリフト

本研究ではバケット型プラズマ源を用いて磁気フィルタ-による電子エネルギ-分布の空間的制御を通して反応性プラズマのパラメ-タ制御法の確立を目標としている。純粋な水素プラズマ及びアルゴンプラズマを対象に,昨年度の研究で磁気フィルタ-の前後で電子エネルギ-分布関数,電子密度,電子温度,浮遊電位等のプラズマパラメ-タが大きく変化することを示した。即ち,磁気フィルタ-により高速一次電子を含むイオン・ラジカル生成に適する高密度のプラズマ生成域と高速電子が除去された成膜に適する低電子温度の拡散プラズマ域とに2分されることを明らかにした。本年度はメタンプラズマを対象にして,目標である磁気フィルタ-による反応性プラズマの空間的制御について検討した。以下に本年度の研究成果を要約する。1.水素希釈およびアルゴン希釈のメタンプラズマに対しても磁気フィルタ-によるプラズマパラメ-タの空間的制御は可能である。2.磁気フィルタ-から2cm程度離れると,2領域のプラズマともそのプラズマパラメ-タの半径方向分布の空間的一様性は極めて良い。即ち,成膜の大面積化・均一化が容易に実現できることが示された。3.磁気フィルタ-によるプラズマ制御を介して,中性励起種・ラジカル種の空間分布の制御が可能であることが判明した。4.磁気フィルタ-による電子エネルギ-分布制御の機構をプラズマ粒子シミュレ-ションにより解明した。電子は揺動電場Eとフィルタ-磁場BによるE×Bドリフトによって磁気フィルタ-を通過する。有限ラ-マ-半径効果により高速電子ほどドリフトが小さくなるため,低速電子のほうが磁気フィルタ-を通過しやすい。今後はプラズマパラメ-タの制御と成膜結果との関係を解明する。

This study で は バ ケ ッ ト type プ ラ ズ マ source を with い て magnetic 気 フ ィ ル タ - に よ る electronic エ ネ ル ギ - space distribution の suppression を tong し て anti 応 sex プ ラ ズ マ の パ ラ メ - タ の established を suppression method と し て い る. Pure 粋 な water element プ ラ ズ マ and び ア ル ゴ ン プ ラ ズ マ を like に seaborne, yesterday's annual の research で magnetic 気 フ ィ ル タ - before and after の で electronic エ ネ ル masato ギ - distribution of electron density, electron temperature, floating potential etc. の プ ラ ズ マ パ ラ メ - タ が big き く variations change す る こ と を shown し た. Namely ち, magnetic 気 フ ィ ル タ - に よ り high-speed contains an electronic を む イ オ ン · ラ ジ カ ル generated に optimum す る high-density の プ ラ ズ field generated マ と high-speed electronic が remove さ れ た film-forming に optimum す る low electron temperature の company, scattered プ ラ ズ マ domain と に 2 points さ れ る こ と を Ming ら か に し た. This year は メ タ ン プ ラ ズ マ を like に seaborne し て, target で あ る magnetic 気 フ ィ ル タ - に よ る anti 応 sex プ ラ ズ マ の suppression of the space に つ い て beg し 検 た. The following に annual <s:1> research results を offer する. 1. The water element and 釈 お よ び ア ル ゴ ン bush 釈 の メ タ ン プ ラ ズ マ に し seaborne て も magnetic 気 フ ィ ル タ - に よ る プ ラ ズ マ パ ラ メ - タ の suppression of the space は may で あ る. 2. Magnetic 気 フ ィ ル タ - か ら degree of 2 cm away from the れ る と, 2 areas の プ ラ ズ マ と も そ の プ ラ ズ マ パ ラ メ - タ の の radius direction distribution space of the others in は extremely め て い "good". That is, ち, large-area and uniform film formation が is easy to に manifest で る る とが とが された. 3. Magnetic 気 フ ィ ル タ - に よ る プ ラ ズ マ suppression を interface し て, neutral excitation, a kind of ラ ジ カ ル kind の spatial distribution の suppression が may で あ る こ と が.at し た. 4. Magnetic 気 フ ィ ル タ - に よ る electronic エ ネ ル ギ - distribution system of imperial の agency を プ ラ ズ マ particle シ ミ ュ レ - シ ョ ン に よ り interpret し た. The electron による oscillates the electric field Eとフィ タ タ- the magnetic field BによるE×Bドリフトによって the magnetic atmosphere フィ タ タ-を through する. Limited ラ マ - radius unseen fruit に よ り high-speed electronic ほ ど ド リ フ ト が small さ く な る た め, low-speed electronic の ほ う が magnetic 気 フ ィ ル タ - を through し や す い. In the future, the relationship between プラズ プラズ パラメ-タ <s:1> and と film formation results と <e:1> will be clarified を する.

项目成果

Osamu Fukumasa: "Spatial Control of Electron Energy Distribution Function in a Magnetically Filtered Multicusp Plasma Source" Japanese Journal of Applied Physics.

Osamu Fukumasa：“磁过滤多尖点等离子体源中电子能量分布函数的空间控制”日本应用物理学杂志。

酒井 広隆: "磁気フィルタ-による電子エネルギ-分布の空間的制御" 山口大学工学部研究報告. 41. 85-93 (1990)

Hirotaka Sakai：“磁性滤波器对电子能量分布的空间控制”山口大学工学部研究报告41. 85-93 (1990)。

福政 修: "磁気フィルタ-を用いたプロセシングプラズマの空間的制御" 電気学会論文誌(基礎・材料・共通部門).

Osamu Fukumasa：“使用磁性过滤器处理等离子体的空间控制”日本电气工程师学会会刊（基础/材料/公共部门）。