2D動的フリーフォームプラズマ生成のためのプラズマプロパゲーション制御

情報通信産業において不可欠な高精度基板材料の厚さ均一化技術として、プロジェクタで励起光が投影されている部分の基板表面にのみプラズマを生成させ、基板各場所のエッチング量を各場所の投光時間で制御する全く新しい発想に基づく数値制御プラズマエッチング法を提案している。この方法の実現には、励起光が照射されていない場所へプラズマが広がる前に高周波電源の出力を一旦オフにすることが要となるため、基礎研究としてプラズマが横方向へと広がる速度を把握し、プラズマの広がり方を制御することを本研究の目的としている。初年度は、研究実施計画通りに長い平行平板電極を有する基礎実験装置の構築を進めたが、プラズマ発生試験において平行平板電極全面に均一なプラズマを生成させることが困難であることが分かった。これは、平行平板電極のわずかな傾斜等によって生じる平行平板間隔の不均一性によって電界強度が不均一性になったためと考えられる。そこで、平行平板電極ではなく、極細ワイヤー電極を用いることを検討した。極細ワイヤー電極を用いた場合はその形状による電界集中によって高電界強度が得られるため、対向電極を近くに配置しなくてもプラズマが生成可能になる。既存のプラズマ発生用チャンバーを用い、雰囲気ガスをヘリウム1気圧とし、直径50μmのワイヤーに高周波電力を印加することで、約200mmの長さにおいて一様なプラズマが生成可能なことが分かり、プラズマプロパゲーション評価実験のためのプラズマ発生部の準備が整った。

情報通信産業において不可欠な高精度基板材料の厚さ均一化技術として、プロジェクタで励起光が投影されている部分の基板表面にのみプラズマを生成させ、基板各場所のエッチング量を各場所の投光時間で制御する全く新しい発想に基づく数値制御プラズマエッチング法を提案している。この方法の実現には、励起光が照射されていない場所へプラズマが広がる前に高周波電源の出力を一旦オフにすることが要となるため、基礎研究としてプラズマが横方向へと広がる速度を把握し、プラズマの広がり方を制御することを本研究の目的としている。初年度は、研究実施計画通りに長い平行平板電極を有する基礎実験装置の構築を進めたが、プラズマ発生試験において平行平板電極全面に均一なプラズマを生成させることが困難であることが分かった。これは、平行平板電極のわずかな傾斜等によって生じる平行平板間隔の不均一性によって電界強度が不均一性になったためと考えられる。そこで、平行平板電極ではなく、極細ワイヤー電極を用いることを検討した。極細ワイヤー電極を用いた場合はその形状による電界集中によって高電界強度が得られるため、対向電極を近くに配置しなくてもプラズマが生成可能になる。既存のプラズマ発生用チャンバーを用い、雰囲気ガスをヘリウム1気圧とし、直径50μmのワイヤーに高周波電力を印加することで、約200mmの長さにおいて一様なプラズマが生成可能なことが分かり、プラズマプロパゲーション評価実験のためのプラズマ発生部の準備が整った。