ハイブリッド放電による反応性プラズマと成膜の制御

点击翻译按钮获取中文摘要

我々は反応性プラズマの制御を目的として、マイクロ波プラズマと高周波プラズマを混成したハイブリッドプラズマ装置を開発し、一昨年度および昨年度の本研究関連課題で、ハイブリッドプラズマにおけるプラズマ諸量及び成膜速度の制御性能について明らかにした。今年度はシランおよびメタンガスを用いた反応性ハイブリッドプラズマの分光計測を行い、ハイブリッドプラズマの特徴を更に明確にした。ここでは、成膜速度や膜質に影響を与えると考えられる反応性ガスのラジカルについて高周波極間の発光強度の空間分布を測定した。その結果次のことが明らかとなった。発光強度がラジカル密度に比例しているものとすると、ハイブリッドプラズマにおけるラジカル生成量は、マイクロ波プラズマ、高周波プラズマをそれぞれ単独に生成して得られるラジカル生成量の和よりも大きくなることが特徴的である。この結果は本ハイブリッドプラズマ装置が反応性プラズマの生成に有用であることを裏付けている。またハイブリッドプラズマにおいて、発光強度の空間分布はプロ-ブ計測から求めた電子密度の空間分布と対応していることもわかった。更に、高周波プラズマにおけるCHラジカルとSiHラジカルの発光強度に対するハイブリッドプラズマ、マイクロ波プラズマのそれらの発光強度比を調べた。その結果、マイクロ波プラズマの場合、SiHラジカルの生成効率はCHラジカルの生成効率より高いが、ハイブリッドプラズマではSiHラジカルの生成効率とCHラジカルの生成効率は同程度であることが明らかになった。