軸対称表面波励起マイクロ波プラズマを用いた細管内壁表面処理法の開発 － プラズマ及び電磁界分布の数値解析法の確立及び応用

摘要

プラズマを援用したドライプロセス［CVD（Chemical Vapor Deposition）やスパッタリング等］による材料の表面処理は産業上幅広く利用されている．しかし，一般に確立されている平面や凸面の処理方法では，円筒内面や凹形面に皮膜を形成するのは非常に困難である（図1）．例えば円筒外部でプラズマを生成し円筒内部へ輸送しようとした場合，入り口から奥へ向かって壁面損失によってプラズマ密度が減少し均一に処理ができない等の問題が生じる．一般に平面に対する処理法を用いて円筒内面の処理を行う場合、アスペクト比（管長/管径）が1程度までの奥行きを持つ円筒面の処理が限界であるといわれている．それゆえ，アスペクト比が大きく1を超える細管内壁でプラズマ援用表面処理を行うには，円筒内面近傍で円筒軸に沿って均一な高密度プラズマを生成することが望ましい，本研究では数値計算を用いて，表面波励起マイクロ波プラズマの応用により細管内壁において高密度かつ軸方向均一なプラズマが生成可能であることを示す．