プラズマ·イオン注入技術

摘要

プラズマイオン注入プロセスはアメリカにて開発され，世界中に伝播した技術である1）。 開発の当初よりイオン注入による改質が目されてきたが，液近では注入のみではなく，堆積を伴う複合プロセスへと変わりつつある。基材を金属プラズマあるいはカーボンなどを含む固体プラズマ中に浸し，堆積と共に高電圧印加による注入法を併せ持つ技術として研究，開発されている。 一方，プロセスの特徴として，従来のイオンプロセスに比べ媒質のインピーダンスがきわめて低い領域でのプロセスである点があげられる。 プラズマイオン注入堆積法においては従来の堆積?イオン注入技術に付加して三次元の形状を持つ基材の表面処理が目的とされるため，プラズマ種の空間均一性が重視される。 さらに均一な注入に対しては過渡的なイオンシースの形成が担っており，パルス電圧の発生がハードウエアとしての重要な技術となっている。 言い換えれば三次元基材に対する均一なイオン注入や表面処理のためにイオンシース長の制御を行う技術が必須である。 このようにプラズマイオン注入堆積技術は潮しいプラズマ源の開発やパルス印加技術をはじめとしてこれらを合理的に運用する複合システム技術にいたっている。