反応性非平衝RFプラズマの診断

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この研究は、最も共通性のある平行平板電極構造を持つ容量性RF放電リアクターを用い、アルゴンズスおよび反応性ガス(SiH4,SF6)中で放電の電気的、光学的な構造を、時間・空間分取しながら診断することを目的としている。今年度の成果を以下に述べる。1)RF反応性ガス放電プラズマ中におれるダブルプローブ法探針表面上への被膜防備策として加熱式プローブ法を開発し、SF6ガス、SiH4ガス中で成果を得た。次に、探針測定へのRF電位変動の影響を補う方法として、プルーブの回路系に、外部からRF電位を加え、シースにはRF電位変動が加わらない方式を考案した。その予備実験を行い、このアイデアをチェックした。2)RF放電イオンシース構造とその動的振る舞いRF放電の構造をDC放電と対比しながら、その電気的(電位分布、電荷分布)と光学的構造(負グロー、陽光注)をしらべている。今年はf=400kHz、13.56MHz、の場合で、負グロー出現のタイミングとその時間・空間的進展過程をフォトンカウンテング法により測定した。3)SF6ガス中で放電の進展過程高周波(f=30-500kHz)放電における発光の空間分布を測定し、両電極前面に比較的高い電界が存在する事を見出した。4)光脱離を用いた負イオン検出法の確立レーザーパルスの多重照射系を完成し、光脱離による負イオンの検出に成功した。これを用い、SF6ガス、f=30kHzの場合で計測し、放電電流が急上昇する直前に、アース電極から5mm離れた位置での負イオン密度として10/ccの値を得た。5)マルチカスププラズマ源としたプラズマの測定で、RFセルフバイアスが出現する事を観測した。