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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

基本信息

批准号：
63632518
负责人：
渡辺征夫
金额：
$ 1.6万
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：
1988
资助国家：
日本
起止时间：
1988 至无数据
项目状态：
已结题

项目摘要

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の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つ矩形の低周波電圧で振幅変調する手法をとる。直径30cmのステンレス容器内に直径10cm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50Wの電源を接続し、気圧80Paでガス流量30sccmのヘリウム希釈5%シランガスを用いて実験を行った結果、次のような結果を得た。(1).電子密度と成膜速度は、1kHz付近の変調周波数領域で、同じ瞬時電力の無変調放電時の値を越え、しかも両者の間には相関性がある。(2).10kHz程度以下の変調周波数領域で放電空間の粉末発生量は連続放電時の1000〜10000分の1程度にまで激減する。(3).10kHz程度以下の変調周波数領域で、(2)で述べた粉末発生量の減少に伴い生成した膜の光学ギャップは上昇する。(4).高周波電圧をオフした時のSiとSiH_3の濃度比は、高周波電圧をオンした時に比べて減少する。(5).(2)〜(4)の結果は、高周波の振幅変調によってラジカル種の中で最も寿命の長いSiH_3の濃度が高くなることを示唆すると共に、成膜速度向上のため注入電力密度を従来の値よりも更に上昇できる可能性を示している。(6).高周波の振幅変調によってラジカル種およびヘリウムからの発光強が最大となる点は電極間の中央付近に位置するようになる。(7).(6)においてヘリウムの発光強度は、無変調放電の場合に比べて大きく減少する。

The purpose of this study is to utilize the lifetime of high frequency plasma in the formation of high frequency plasma films and to control the concentration of high frequency plasma in the formation of high frequency plasma films. The control method of the voltage range of the high frequency current and the half cycle of the low frequency current are discussed. A diameter of 30cm in the diameter of the container, a diameter of 10cm in the diameter of 2 plate electrodes, a spacing of 4.5 cm in the opposite direction, a generator, a high frequency oscillator, a band amplifier, a power supply of 50W, a pressure of 80Pa, a flow rate of 30sccm, a flow rate of 5% and a flow rate of 30sccm. (1). Electron density, film formation speed, 1kHz near the modulation frequency range, the same instantaneous power, no modulation time, the same correlation (2) The powder production in the discharge space in the range of variable frequency wave number below 10kHz is continuously reduced from 1000 to 10000 minutes in the discharge time. (3) the frequency range of the modulated wave below 10 kHz;(2) the decrease in the amount of powder generated, the formation of the optical film, and the increase in the optical film. (4). The concentration ratio of Si and SiH_3 in high frequency voltage is lower than that in high frequency voltage. (5). (2)(4) The results show that the amplitude of the high frequency wave is modulated, the maximum lifetime of the SiH_3 concentration is increased, the film formation speed is increased, and the injection power density is increased. (6). The amplitude of the high frequency wave is modulated by the maximum light intensity at the point near the center between the electrodes. (7). (6)The intensity of light emitted from the lamp is larger than that of the lamp when there is no modulation.