2025年5月19日
フランスのエコール・ポリテクニークにあるプラズマ物理研究所（LPP）との共同研究において、Synertia® RFジェネレータの導入が成功し、先進的なプラズマ研究をサポートしました。実験の精度と制御性を向上させたこのパートナーシップは、科学技術イノベーションの推進における産学連携の極めて重要な役割を示しています。
研究機関
Laboratoire de Physique des Plasmas (LPP), École Polytechnique
91128 Palaiseau Cedex, France
www.lpp.polytechnique.fr
会社概要
プラズマ物理研究所（LPP）は2009年1月に設立され、高温から低温プラズマ、室内実験から宇宙プラズマに至るまで、理論、シミュレーション、実験のアプローチを組み合わせてプラズマ物理学のあらゆる分野の研究を追求しています。
Comet製品
Comet Plasma Control Technologiesは、科学技術イノベーションの推進に向けた継続的な取り組みにおいて、大きなマイルストーンを達成したことを発表できることを誇りに思います。2024年春、当社は最先端のSynertia® RFジェネレータを高度な研究活動に導入するため、フランスの名門エコール・ポリテクニークにあるプラズマ物理研究所（LPP）との共同プロジェクトを成功させました。このプロジェクトは、酸素・アルゴン混合ガスにおける高周波容量結合プラズマ（RF CCP）の実験的研究を中心としており、プラズマインピーダンス、電子密度、その他の重要な測定値などの複雑なプラズマパラメータを深く追求しています。こうした研究は、材料科学から半導体製造、環境持続可能性に至るまで幅広い分野に応用を持つプラズマ物理学への理解を深めるために不可欠です。
LPPチームから最初にお問い合わせをいただいた際、彼らの主な要件は制御されたカスタマイズされた波形でした。これは、当社のSynertia® RFジェネレータが当初対応するように設計されていたものではありませんでした。しかし、当社のジェネレータの柔軟性と先進的な機能がすぐに明らかになりました。Synertia® RFジェネレータは、この研究の成功に不可欠な以下のようないくつかの主要な機能を提供しました。
周波数チューニング
最小限の手動調整でパフォーマンスを最適化し、一貫性のある信頼性の高い結果を保証します。
高精度なRF測定
研究者が意味のある結論を導き出し、情報に基づいた的確な意思決定を下すことを可能にする、高精度なデータを提供します。
ユーザーフレンドリーなインターフェース
プラズマの変動をリアルタイムで制御し、容易に可視化することで、研究者のプロセスを大幅に簡素化し、生産性と精度の両方を向上させます。
マルチレベルパルス
実験セットアップの高度な制御を可能にします。これは最先端のプラズマ研究において不可欠な要素です。
画像をクリックして拡大
画像をクリックして拡大
画像をクリックして拡大
画像をクリックして拡大
「CometのSynertia® RFジェネレータを研究に導入したことで、これまで達成できなかったレベルの精度と信頼性を実現することができました。私たちの研究の質が確実に向上しました。」
Shu Zhang 様
プラズマ物理学博士課程
エコール・ポリテクニック(LPP) プラズマ物理研究所
CNRSおよびエコール・ポリテクニックとのパートナーシップは、産業界とアカデミアの共同研究がもたらす大きな力の好例です。第一線で活躍する科学者や研究機関との協働は、プラズマ物理学の分野を発展させ、当社が開発するツールや技術が研究者の直面する現実の課題に応えられるようにするために不可欠です。
抄録
中圧酸素プラズマにおける過渡的反応種の時間変化
低温度酸素プラズマは、表面洗浄、医療器具の滅菌、プラズマを利用した水処理など、さまざまな処理プロセスで広く使用されています。特に、高周波（RF）容量結合プラズマ（CCP）は、マイクロエレクトロニクスにおける金属酸化物膜の化学気相成長（CVD）、材料のエッチング、レジスト剥離などに一般的に使用されています。
しかし、低圧や大気圧のプラズマとは異なり、中圧領域のプラズマは、この圧力範囲における診断やシミュレーションの難しさから、研究が進んでおらず、十分な解明がなされていません。実験面では、既存の電子密度測定手法のいずれも、このような高圧で弱電離したプラズマには適していません。特にラングミュアプローブは、プローブシース内での頻繁な衝突や強いRF振動のために使用が困難になります。モデリング面では、圧力の上昇に伴いPICシミュレーションの計算コストが非常に高くなり、流体モデルにも課題が存在します。これについては後述します。
本論文では、中圧領域のプラズマにおける中性粒子および荷電粒子のダイナミクスについての理解を深めるため、実験とモデリングの両手法を用いて酸素-アルゴン・プラズマを調査しました。以下の研究を実施しました。
1. 中圧DCグロー放電の調査：本研究では、CRDS（キャビティ・リングダウン分光）法を用いて酸素原子密度とガス温度を測定しました。プラズマの経時的な安定化の影響を検証し、測定前に安定したプラズマ状態を達成することの重要性を強調しました。また、アルゴンガスの導入効果や微小なエアリークの影響を詳細に分析しました。アルゴンガスを用いたアクチノメトリー較正に関する推奨事項を示し、最適なプラズマ再現性を得るために良好な真空条件を維持することの重要性を強調しました。さらに、酸素原子の表面損失の背後にあるメカニズムについて議論し、実験結果により適合する新しいモデルを提案しました。加えて、変動する壁温がこれらのプロセスに与える影響についても調査しました。
2. 中圧O2-Ar混合ガスにおけるRF CCPの実験的研究：本研究では、異なるパワー、圧力、ガス混合比の影響に焦点を当てました。プラズマインピーダンス（OctivおよびTektronixプローブを使用）、電子密度（ヘアピンプローブを使用）、表面イオンフラックス（静電プローブアレイを使用）など、さまざまな電気的および中性的特性を測定しました。
さらに、CW CRDS測定により酸素原子密度とガス温度を測定しました。最後に、変調CRDS測定を使用して、アフターグロウ中のO原子損失率、負イオン密度、オゾン濃度を取得しました。圧力、パワー、ガス混合比の影響について考察し、荷電粒子および中性粒子の両方に関して、このようなプラズマで発生するメカニズムを実証しました。特に、パワーに伴うモード遷移が観測され、議論されています。同時に、O原子の表面損失率と境界へのイオン爆撃との相関関係が明らかにされています。
3. 中圧RF CCPのモデリング：本論文では、粒子法（PIC）および流体シミュレーションの両方を用いたモデリングの取り組みについても提示しています。PIC（粒子法）モデルのコストと限界について議論し、流体モデルと比較しながら、流体モデルが破綻する条件について説明しています。最終的に、異なる圧力範囲に対して適切なモデリング手法を選択するための提案を行い、PICと流体シミュレーションの両方の利点を兼ね備えたハイブリッドモデルを提案しています。
論文全文
科学研究で使用された製品ソリューションの詳細はこちらをご覧ください。
Synertia® RFジェネレータ
次世代マイクロチップ向け
プラズマプロセスツールに求められる、これまでにない電力供給制御を実現します。
Comet Plasma Control Technologiesは、製品を向上させ科学的発見に貢献するパートナーシップを通じて、イノベーションの推進に取り組んでいます。研究センターとの協働により、プラズマ技術の未来を切り開き、製造業から医療に至るまで幅広い産業に影響を与える知見を進展させています。好奇心に満ちた皆様からのご連絡をお待ちしております！
最新の3件のニュース
2026年11月10日〜13日（ドイツ・ミュンヘン）
2026年10月21日
SEMICON EuropaのホールB1、ブース番号572にお越しいただき、半導体製造におけるRFパワー供給の最適化とパフォーマンス向上のために設計されたCometの先進的なRF整合ソリューション、Synertia® マッチボックスをご体験ください。
詳細を読むIFFアワード：Cometがファイナリストにノミネート
2026年10月7日
Cometは、Prix IFF 2026–2027（Innovation Fribourg Freiburg）の企業部門のファイナリストに選出されました。
詳細を読む