反応性ECRプラズマ中電子速度分布関数尾部に関する研究

反应ECR等离子体中电子速度分布函数尾部的研究

• 批准号: 63632530
• 负责人: 雨宮 宏
• 金额: $ 1.47万
• 依托单位: The Institute of Physical and Chemical Research
• 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
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-63632530/
• 关键词: ECR; カスプ磁場; SmCo磁石; 速度分布; イオン源

研究の目的:本研究はプロセシングプラズマ用のコンパクト高効率ECRプラズマ装置を開発する事を目的とし、プラズマ中の反応に重要な電子速度分布関数中特に高エネルギー尾部の形を制御することにある。設計と装置:永久磁石(SmCo)を多極カスプ型に配置した円筒型ECRプラズマ源を設計、製作。円形導波管TE_<11>モードのマイクロ波2.45GH_2を導入。径方向はカスプ磁場、軸方向は端部の逆電界で閉じ込める。基本波、第二高調波共鳴領域は閉じた同軸面になる。電子のbounce運動は隣接磁石列間で行われれ周期はミラー型に比べ短くドリフト不安定性はない。16cmΦ×30cmの寸法で実験したが導波管を遮断波長限界に近付けると内径7.5cmΦ迄小型に出来る。実験:H_2、H_2/CH_4で放電させ速度分布関数の監視、生成分子、イオンとの相関を調べた。永久磁石列の配置を16極よりも8極にする方がプラズマは点火し易く、多極カスプ形状を反映した形が形成された。カスプ領域および軸上でプラズマ密度は1.5×10^<10>、2.5×10^<10>cm^<-3>、等価電子温度(2/3×平均エネルギー)は4、16eVである。電子速度分布係数はプローブによりドリベステン法で測定、特に尾部の測定の為に100、750メッシュのグリッドを用いた静電アナライザを製作した。速度分布はマクスウェル分布からずれ中間エネルギー帯の密度が大で尾部は同一等価電子温度のマクスウエル分布に比較的良く載る。圧力の低い程分布関数尾部が延びる。マイクロ波パワーに対する尾部の延長は緩やかであるがパワーと共にイオン生成率は上昇する。結論:DC放電に比べ低圧で高い等価電子温度を有し密度が1桁以上高いプラズマが生成出来、基板表面の処理、中性ビーム、イオン源として有用である。速度分布制御法として陽極バーに異なる電圧を与え速度分布を制御出来る事、端部のグリッドも密度制御に有効な事が分った。

Research purpose: The purpose of this research is to develop a high-efficiency ECR projector device for use in the projector, and to control the shape of the tail of the high-end electron beam, which is an important factor in the electron velocity distribution. Design and manufacture of permanent magnet (SmCo) multipole ECR source The waveguide TE_m_m.<11>The radial direction is opposite to the magnetic field, and the axial direction is opposite to the electric field at the end. The fundamental wave and the second high-pitched wave resonance fields are closed and coaxial. The bounce motion of electrons is different from that of adjacent magnet columns. 16 cm Φ × 30 cm in size, the waveguide is close to the wavelength limit, the inner diameter is 7.5 cm Φ, and the waveguide is small. In this paper, the velocity distribution of H_2 and H_2/CH_4 is monitored, generated molecules and correlated with each other. The permanent magnet array is arranged in a 16-pole or 8-pole manner, and the shape of the permanent magnet array is reflected. On the axis of the field, the density is 1.5 × 10 ^, 2.5 × 10 ^cm ^, and the isoelectron temperature (2/3 × average temperature) is 4, 16 eV.<10><10><-3>The electron velocity distribution coefficient is determined by the method of particle size distribution and particle size distribution, and is determined by the method of particle size distribution and particle size distribution. The velocity distribution is different from that of the density distribution in the middle and the density distribution in the tail is different from that of the temperature distribution in the same electron. The tail of the pressure distribution in the low and middle ranges is delayed. The tail of the wave is extended. Conclusion: DC ion is generated at low voltage, high electron density, high electron density, substrate surface treatment, neutral electron source and useful electron source. Speed distribution control method and anode voltage control method and speed distribution control method

项目成果

雨宮宏,清水和男,加藤茂樹,坂本雄一: 理化学研究所報告. 64. 131-137 (1988)

Hiroshi Amemiya、Kazuo Shimizu、Shigeki Kato、Yuichi Sakamoto：RIKEN 报告 64. 131-137 (1988)。

H.Amemiya;K.Shimizu;S.Kato;Y.Sakamoto: Jpn.J.Appl.Phys.27. L927-930 (1988)

H.Amemiya；K.Shimizu；S.Kato；Y.Sakamoto：Jpn.J.Appl.Phys.27。

S.Ishii: Nacl Instr.Methods. A264. 509-510 (1988)

S.Ishii：Nacl 仪器方法。