ダイヤモンドライクカーボン成膜用低圧高周波炭化水素プラズマの二次元流体シミュレーション

摘要

本研究では，高周波プラズマCVD法によるDLC成膜用炭化水素プラズマの最適化を目指し，軸対称空間二次元流体モデルによる本プラズマの基礎特性の解析を行なった。 その結果，本プラズマ中の荷電粒子およびラジカル種は両電極端の間付近または駆動電極近傍において高い密度をとる分布をしており，それぞれの粒子種の密度は，荷電粒子種が10~8～10~9cm~(-3)オーダ，ラジカル種が10~(10)～10~(13)cm~(-3)オーダで存在する。本研究では原料ガスとしてCH_4としたが，その他の非ラジカル種(C_2H_4, C_3H_8, C_2H_6, C_2H_2, H_2)も原料ガスと比較しうる程度の高密度で存在(全ガス密度の約20％程度)することが明らかとなった。