ECRプラズマとRFプラズマ

質問

ECRプラズマとRFプラズマ

半導体製膜装置について学んでいるものです。
両者のプラズマ発生の原理と、特徴がわかるかた、教えていただけると嬉しいです>_<;
特にECRプラズマがぐぐっても中々出ないので苦戦しています…orz

どなたかよろしくお願いします。

回答No.2

naeba123

あまり詳しく有りませんが、回答します。
どちらの交流電場によって電子を加速させ、プラズマを作りますが、ECRには磁場が必要です。

磁場があるとき、電子は磁力線の周りをぐるぐるまわるように動きますが、
このとき常に電子の進行方向に電場がかかるようにすれば円運動中常に
加速することができます。
そこで円運動の各周波数（磁場の強さによって決まる）と外部から印加する交流電場をの周波数を同じにして効率よく
加熱することがECR加熱です。
ECR加熱を主に用いるプラズマのことをECRプラズマというのかなと思います。

RFは数MHzぐらいの交流電場でプラズマを作ることだと思います。
どういう電場の印加方法をするかにもよりますが、
例えばある時間に交流電場が→向きの時は電子は←に加速されます。
交流なので次の時間に電場が↓向きになれば↑に、←向きになれば→に加速されます。
なので電場の向きと電子の進行方向が常に一致しておらず、加速と減速を繰り返します。
加速中に運良く中性粒子にぶつかって運動量を交換できればいいのですが、
できなければ逆向きの電場によって減速されエネルギーを失い、電離衝突に持ち込むことができません。
なので中性粒子の多い気体（圧力の高い気体）で用いられます。
また、一気に加熱してしまいたいので高電力で点けたりすることが多いと思います。

順番が前後しましたがECRの特徴を書きます。
RFにくらべて、密度の高いプラズマを作るのが得意だと思います。
プラズマ密度が濃いと電磁波はプラズマのなかに入っていけなくなります。
（参考：http://www.pp.teen.setsunan.ac.jp/lecture/←のカットオフ密度のところ）
そのため高密度のプラズマを作るときはマイクロ波とかの高い周波数帯をつかいます。
そうすると上記のRFの加速方法だと同じ方向に加速できる時間が短くなって（周期が短いから）、
なかなか電離レベルまで加速できません。
そこでECR加熱を使うと効率よく加熱出来るので割りと低電力で点きます。

間違いがあったらスミマセン('A`)

回答No.1

foobar

ECRプラズマって、外部から磁場をかけて、電子サイクロトロン周波数と一致した高周波電界で共振させて励振しているプラズマのことかと思います。

RFプラズマは、高周波で励起したプラズマで、ECRによるものも含んでいるように思います。