斜入射X線照射下-プラズマプロセスの可視・紫外・X線分光によるその場解析

使用可见光、紫外和 X 射线光谱对斜入射 X 射线照射下的等离子体过程进行原位分析

基本信息

批准号：
09750805
负责人：
辻幸一
金额：
$ 1.6万
依托单位：
Tohoku University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Encouragement of Young Scientists (A)
财政年份：
1997
资助国家：
日本
起止时间：
1997 至 1998
项目状态：
已结题

项目摘要

今回の科学研究費補助金により行った特徴的な実験は、グロー放電プラズマに対してX線分析を行った点である。これまで、グロー放電プラズマは機器分析の分野で可視・紫外光の光源やイオン源として利用されてきた。また、半導体デバイス作成時の表面処理方法としても不可欠であり、プラズマプロセスを制御するために主に可視・紫外光をモニターする研究が行われてきた。今回の研究では、グロー放電管に比較的高い電圧(2〜10kV)を印加し、エネルギー分散型X線検出器を用いてX線分析を行った。特性X線、連続X線が観測されたため、これらX線の起源を明らかとするとともに、グロー放電のX線管としての性能や元素分析への応用などを検討した。その結果、グロー放電X線管は小型・軽量・低廉化・取り扱いが容易といった特徴を有しながら、高強度のX線が比較的安定して得られることがわかった。特に、長さ20mm、直径10mmの小型グロー放電X線管(Review of Scientific Instruments,69,1998,pp.4006-4007)は可搬型小型X線分析装置の開発などに注目を集めている。さらに、今回の科学研究費補助金により、可視・紫外光分光器システムを購入できた。高電圧印加グロー放電プラズマに対して可視・紫外分光測定を行い、高電圧印加領域での分光特性・スパッタリング特性などを調査した。その結果、質量の小さいヘリウムガスを放電ガスに用いた場合でも、アルゴンガスに匹敵する発光強度、スパッタリング速度が得られることが分かった。

这项科学研究资助金进行的独特实验是对辉光放电等离子体进行 X 射线分析。迄今为止，辉光放电等离子体已被用作仪器分析领域的可见/紫外光源和离子源。作为制造半导体器件时的表面处理方法，它也是必不可少的，并且主要进行了研究，通过监测可见光和紫外光来控制等离子体过程。在本研究中，我们向辉光放电管施加相对较高的电压（2 至 10 kV），并使用能量色散 X 射线探测器进行 X 射线分析。由于观察到了特征X射线和连续X射线，我们澄清了这些X射线的来源，并研究了辉光放电作为X射线管的性能及其在元素分析中的应用。结果发现，辉光放电X射线管具有体积小、重量轻、价格便宜、易于操作的特点，而且能够相对稳定地产生高强度X射线。特别是，长度为 20 mm、直径为 10 mm 的紧凑型辉光放电 X 射线管（Review of Scientific Instruments，69，1998，第 4006-4007 页）因小型便携式 X 射线的开发而受到关注。分析设备。此外，通过这项科学研究资助，我们能够购买可见光和紫外光谱仪系统。对施加高电压的辉光放电等离子体进行可见光和紫外光谱测量，研究高电压施加区域的光谱特性和溅射特性。结果发现，即使当使用具有小质量的氦气作为放电气体时，也可以获得与氩气相当的发射强度和溅射速度。