低温プラズマを用いたプロセス技術は、我々の生活に欠かせない半導体デバイスをはじめ機械・電気部品などの広くモノづくりの現場で利用されており、さらに近年では医療やバイオ分野への応用研究も盛んに行われています。この低温プラズマは気体放電により生成されますが、それと同時にその内部では物理・化学的な作用をもたらす数多くの荷電粒子や中性活性粒子も気相中に生成されます。それら粒子が基材上に到達し、引き起こされる表面反応を利用した技術がプラズマプロセスです。そのため、それら粒子の診断・モニタリングすることがプロセス反応の理解とその最適化に向けた課題となります。
今回紹介するプラズマの診断・モニタリング技術は、それら粒子の密度や状態を知るための重要なツールです。本講演では、まずプラズマ内における活性粒子の反応過程など基礎的な解説を行いつつ、それら粒子の分析に利用される各種計測法の原理と具体的な実施例について説明したのち、それを基にしたプラズマプロセスの最適化例を紹介します。以上を通じて、プラズマプロセスにおける活性粒子の診断とモニタリング技術を知って頂くとともに、本技術をもとに分析される反応メカニズムの理解、さらには活性粒子に関する知見を基にしたプロセスの最適化を検討して頂く契機となることを期待します。
- プラズマの特性と活性粒子の反応
- プラズマの基礎特性
- 活性粒子の生成過程
- 活性粒子の気相反応
- 活性粒子の表面反応
- 中性活性種および荷電粒子の各種計測技術の原理と特徴
- プローブ計測法
- 干渉計測法
- 発光分光法
- 吸収分光法
- 散乱・蛍光分光法
- 質量分析法
- プラズマ粒子の診断とモニタリングによるプロセスの最適化と制御
- プラズマエッチングプロセス
- プラズマ化学気相堆積プロセス
- 大気圧プラズマプロセス
- プラズマバイオ応用プロセス
- まとめ
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