表面波モードマイクロ波大口径プラズマの生成と制御

表面波模式微波大直径等离子体的产生与控制

• 批准号: 08680514
• 负责人: 岡本 幸雄
• 金额: $ 1.22万
• 依托单位: Toyo University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• 财政年份: 1996
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 1996 至 无数据
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-08680514/
• 关键词: プロセシングプラズマ; 表面波モードマイクロ波プラズマ; Okamoto cavity; 大口径プラズマ; 電子密度; 電子温度; イオン電流密度

次世代のサブミクロンプロセス用プラズマとして、筆者が先に極微量元素分析用に研究開発した、表面波モードのOkamoto cavity(USA patent:No.4933650,Ana1.Sci.,7(1991)283)を大型化して(H面を拡大;26.4cm,E面を縮小;0.8cm)、外部磁場を用いることなく、低圧(≧10^<-3>Torr)で、cut-off密度以上の高密度(≧10^<12>/cm^3)で低温(≦3eV)の大口径(20cm)の静かで安定したプラズマを生成することに成功した。すなわち、プラズマはこのcavityにマイクロ波電力(2.54GHz,1kW)を供給して放電管(直径:16cm,石英)内に生成し、プロセスチャンバー(40x40x20cm^3,ステンレス)内に拡散させた。放電管はcavityの中央にE面方向から挿入するとともにチャンバーに接続し、こられの内部をターボ分子ポンプを用いて排気した(10^<-6>Torr)。プラズマ(今回はアルゴン)の発光スペクトルと物理量(電子密度や温度など)の空間分布の測定には、分光器(200-900nm)とプローブを用いた。プラズマは、3-100mTorrの範囲で安定に生成することができた(400-800watt)。プラズマ生成部から10cm下流の軸上で電子密度は3.5x10^<11>/cm^3,電子温度は3.2eV,イオン電流密度は21mA/cm^2,均一性は±5%で直径14cmが得られた(4mTorr,700wattのとき)。さらに下流で、より大口径(20cm以上)で均一なプラズマの得られる可能性があり、プロセス用プラズマとして有望であることが明らかになった。

Okamoto city (USA patent:No.4933650,Ana1.Sci., 7(1991)283) Large size (H plane larger; 26.4 cm, E plane smaller; 0.8 cm), external magnetic field application, low pressure (≥ 10^<-3>Torr), cut-off density higher than high density (≥ 10^<12>/cm^3), low temperature (≤ 3 eV), large diameter (20cm), static stability, generation of high temperature. Wave power (2.54GHz,1kW) is supplied to the inner surface of a dielectric tube (diameter:16cm, quartz), and is dispersed in the inner surface of a dielectric tube (40x40x20cm^3, quartz). Li Guoguan's central E-plane direction is to be separated from the central E-plane direction by the central E-plane direction<-6>. The measurement of spatial distribution of optical properties (electron density and temperature) by spectroscope (200 - 900 nm) and spectroscope (200-900nm) are used. 3-100mTorr and stable production (400-800watt). The electron density on the axis of 10cm downstream of the generation part is 3.5x10^<11>/cm^3, the electron temperature is 3.2 eV, the current density is 21mA/cm^2, and the uniformity is ±5%. The diameter of 14cm is obtained (4mTorr,700watt). The possibility of obtaining a uniform diameter (more than 20cm) is high, and the possibility of obtaining a uniform diameter is high.

项目成果

Yukio Okamoto: "A microwave-induced unmagnetized plasama source for plasma processing" Plasma Sources Sci.Technol.5. 648-652 (1996)

Yukio Okamoto：“用于等离子体处理的微波感应未磁化等离子体源” Plasma Sources Sci.Technol.5。