Effect of spiral microwave antenna configuration on the production of nano-crystalline film by chemical sputtering in ECR plasma

ナノクリルスタルフィルムは、純水素のECRプラズマ中でカーボンターゲットの前にシリコン基板を設置することにより作られる。そして、開口部に繋がれた四重極質量分析計により、カーボンターゲット表面に生成された分子の種類の分布を観察した。その結果、測定された気体の質量分布は、発生した炭化水素が化学スパッタリングによって生成されたものであることをはっきりと示した。また、マイクロウェーブアンテナの位置は、電気的なバイアスと同様にカーボンターゲットから生成される分子の種類に影響を与え、これらのパラメータは薄膜蒸着の状態を制御するのに利用することができる。
Nano-diamond thin film has been successfully prepared by placing a Si substrate in front of a carbon target in pure hydrogen electron cyclotron resonance plasma. A quadrupole mass analyzer coupled to an orifice monitored the molecular species distributions produced at the surface of the carbon target. The measured mass distribution of the gas had clearly indicated that the observed hydrocarbon emission was due to chemical sputtering of hydrocarbon. The position of the microwave antenna as well as the electrical bias affected the molecular species from the carbon target, and these parameters can be utilized as the tuning knobs to control the film deposition condition.