| 1章はじめに 1 |
| 2章プラズマの基礎 5 |
| 2.1ドライプロセスの工具としてのプラズマの特徴 5 |
| 2.2プラズマの定義とその基本的性質 7 |
| 2.2.1プラズマの定義 7 |
| 2.2.2プラズマを特徴づけるパラメータ 9 |
| 2.2.3電磁界中での荷電粒子の運動 13 |
| 2.2.4集団現象 18 |
| 2.3プラズマ中の粒子衝突過程 22 |
| 2.3.1ボーアの原子模型と軌道電子のエネルギー準位 22 |
| 2.3.2剛体球同士の衝突 23 |
| 2.3.3イオンの衝突断面積 25 |
| 2.3.4さまざまな衝突過程 27 |
| 2.3.5クーロン衝突 31 |
| 2.4プラズマを記述する基礎方程式 34 |
| 2.4.1流体モデル 34 |
| 2.4.2運動論の基礎 37 |
| 2.5プラズマの輸送 39 |
| 2.5.1電界による移動 39 |
| 2.5.2衝突拡散 40 |
| 2.5.3両極性拡散 41 |
| 2.5.4磁界の拡散抑制効果 42 |
| 参考文献 42 |
| 3章イオンシースの基礎 45 |
| 3.1ボーム基準とプレシース 45 |
| 3.2プラズマと基材との境界層 49 |
| 3.2.1イオンシースの形成条件 49 |
| 3.2.2定常チャイルド則シース 53 |
| 3.3マトリクスシースとチャイルド則一次元イオンシース 55 |
| 3.4基材に流れる電流とイオン電流 57 |
| 3.4.1単一イオン種を含むイオン電流 57 |
| 3.4.2多成分イオン種を含むイオン電流 59 |
| 3.5イオンシースに対するいろいろな効果 60 |
| 3.5.1中性粒子との衝突 60 |
| 3.5.2磁界 62 |
| 3.5.3絶縁物 63 |
| 参考文献 65 |
| 4章プラズマイオンプロセスにおけるプラズマの条件 67 |
| 4.1三次元形状物とプラズマに要求される条件 67 |
| 4.1.1粒子のバランス式と密度のスケール則 67 |
| 4.1.2プラズマ密度の非一様性 70 |
| 4.2プラズマイオンプロセスとプラズマ特性の表現 73 |
| 4.3イオンシースの過渡的現象 76 |
| 4.3.1電圧パルスに対するシースの応答 77 |
| 4.3.2イオン密度の時間応答 79 |
| 4.3.3RF電圧に対するイオンシースの応答 80 |
| 4.3.4RF印加時の反応容器の影響 81 |
| 4.4イオン注入とスパッタリング 83 |
| 4.4.1イオンのエネルギー損失 83 |
| 4.4.2イオン注入 87 |
| 4.4.3スパッタリング 89 |
| 4.4.4付着 91 |
| 参考文献 93 |
| 5章プラズマ源 95 |
| 5.1気体プラズマ源 95 |
| 5.1.1定常プラズマと過渡プラズマ 96 |
| 5.1.2定常プラズマ生成法 99 |
| 5.1.3電子の加速と捕捉 100 |
| 5.1.4パルスグロー放電と複合プラズマ源 129 |
| 5.2金属プラズマ源 131 |
| 5.2.1背景 131 |
| 5.2.2金属プラズマの発生 131 |
| 5.2.3陰極アーク 132 |
| 5.2.4マクロパーティクルの除去 138 |
| 5.2.5いろいろなプラズマ源 141 |
| 5.2.6金属イオン源 147 |
| 参考文献 148 |
| 6章プラズマ計測 153 |
| 6.1プラズマモニタリングとは 153 |
| 6.2何を計測するか 154 |
| 6.3代表的なプラズマ計測法 155 |
| 6.3.1静電プローブ 155 |
| 6.3.2プラズマ吸収プローブ 160 |
| 6.3.3質量分析装置 167 |
| 6.4処理基材およびその周辺部の計測 170 |
| 6.4.1シースの挙動 170 |
| 6.4.2シース挙動の実測例 172 |
| 6.4.3イオンドーズ量と二次電子放出係数 174 |
| 参考文献 176 |
| 7章モデリング 179 |
| 7.1プラズマ表面相互作用 179 |
| 7.2PIC/MCCシミュレーション 181 |
| 7.3分子動力学シミュレーション 185 |
| 参考文献 191 |
| 8章機能性薄膜の生成 193 |
| 8.1PBII&D法による薄膜生成 193 |
| 8.2高エネルギーイオンによる表面改質 195 |
| 8.3低エネルギー深部注入 197 |
| 8.4金属イオン種による堆積･イオン注入システム 201 |
| 8.4.1背景 201 |
| 8.4.2MEVVAによる改質 203 |
| 8.4.3金属プラズマ源を用いたPBII&D法 204 |
| 8.5DLC膜の生成 211 |
| 8.5.1背景 211 |
| 8.5.2パルスグローによるDLC成膜 212 |
| 8.5.3シャンティングアークによるDLC成膜 213 |
| 8.5.4いろいろな応用 216 |
| 8.6円筒材への注入･堆積 218 |
| 8.6.1パイプへの注入･堆積 218 |
| 8.6.2ペットボトルの表面改質 220 |
| 8.7医療への応用 225 |
| 8.8滅菌 227 |
| 8.8.1医療現場の滅菌 227 |
| 8.8.2PBII法を用いた滅菌プロセス装置および滅菌方法 227 |
| 8.8.3滅菌結果 228 |
| 8.8.4表面状態の変化 230 |
| 参考文献 231 |
| 9章半導体への応用 239 |
| 9.1背景 239 |
| 9.2極浅接合の形成 241 |
| 9.2.1PBII法による極浅接合 241 |
| 9.2.2BF3/SiF4によるPBII法 243 |
| 9.2.3水素化物を用いるドーピング 246 |
| 9.3フラットディスプレイパネル 247 |
| 9.4SOIの形成 249 |
| 9.4.1SOIについて 250 |
| 9.4.2SPIMOX 250 |
| 9.4.3SPIMOXスマートカットTM/イオンカット 253 |
| 9.4.4SOI材料 256 |
| 9.5水素注入シリコンの光学的特性 261 |
| 9.6直流によるPBII法と半導体応用 266 |
| 参考文献 269 |
| 索引 275 |
| 1章はじめに 1 |
| 2章プラズマの基礎 5 |
| 2.1ドライプロセスの工具としてのプラズマの特徴 5 |
| 2.2プラズマの定義とその基本的性質 7 |
| 2.2.1プラズマの定義 7 |
| 2.2.2プラズマを特徴づけるパラメータ 9 |
