ハイブリッド放電による反応性プラズマと成膜の制御

通过混合放电控制反应等离子体和薄膜沉积

基本信息

批准号：
02214224
负责人：
藤田寛治
金额：
$ 1.41万
依托单位：
Saga 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：
1990
资助国家：
日本
起止时间：
1990 至无数据
项目状态：
已结题

项目摘要

我々は反応性プラズマの制御を目的として、マイクロ波プラズマと高周波プラズマを混成したハイブリッドプラズマ装置を開発し、一昨年度および昨年度の本研究関連課題で、ハイブリッドプラズマにおけるプラズマ諸量及び成膜速度の制御性能について明らかにした。今年度はシランおよびメタンガスを用いた反応性ハイブリッドプラズマの分光計測を行い、ハイブリッドプラズマの特徴を更に明確にした。ここでは、成膜速度や膜質に影響を与えると考えられる反応性ガスのラジカルについて高周波極間の発光強度の空間分布を測定した。その結果次のことが明らかとなった。発光強度がラジカル密度に比例しているものとすると、ハイブリッドプラズマにおけるラジカル生成量は、マイクロ波プラズマ、高周波プラズマをそれぞれ単独に生成して得られるラジカル生成量の和よりも大きくなることが特徴的である。この結果は本ハイブリッドプラズマ装置が反応性プラズマの生成に有用であることを裏付けている。またハイブリッドプラズマにおいて、発光強度の空間分布はプロ-ブ計測から求めた電子密度の空間分布と対応していることもわかった。更に、高周波プラズマにおけるCHラジカルとSiHラジカルの発光強度に対するハイブリッドプラズマ、マイクロ波プラズマのそれらの発光強度比を調べた。その結果、マイクロ波プラズマの場合、SiHラジカルの生成効率はCHラジカルの生成効率より高いが、ハイブリッドプラズマではSiHラジカルの生成効率とCHラジカルの生成効率は同程度であることが明らかになった。

为了控制反应性等离子体，我们开发了将微波等离子体和高频等离子体结合在一起的混合等离子体装置，作为前年和去年研究相关项目的一部分，我们重点控制等离子体数量和成膜速率混合等离子体的性能得到了澄清。今年，我们利用硅烷和甲烷气体进行了反应性混合等离子体的光谱测量，进一步明确了混合等离子体的特性。在这里，我们测量了反应气体自由基高频极之间的发射强度的空间分布，这被认为会影响成膜速率和薄膜质量。结果，以下的事情就清楚了。假设发射强度与自由基密度成比例，则混合等离子体中产生的自由基的量具有比单独产生微波等离子体和高频等离子体产生的自由基的量的总和更大的特征。该结果证实了该混合等离子体装置可用于产生反应等离子体。我们还发现，在混合等离子体中，发射强度的空间分布对应于探针测量确定的电子密度的空间分布。此外，我们还研究了高频等离子体中CH自由基和SiH自由基的发射强度与混合等离子体和微波等离子体中的发射强度之比。结果表明，在微波等离子体的情况下，SiH自由基的产生效率高于CH自由基的产生效率，但在混合等离子体的情况下，SiH自由基的产生效率与CH自由基的产生效率大致相同。