酸素プラズマ

質問

酸素プラズマでアッシングしようとしたら、青紫のプラズマが発生しました(いつもは無色)原因は酸素ガスを注入していなかったため(?)です。
なぜ、青紫色になったか(真空度がいいと放電しにくいのではないのでしょうか？)。なぜ、ガス注入をしてからプラズマを起こさなくてはいけないのかが、わかりません。真空度は1Pa強でした。
ぜひ教えてください。

回答No.2

First_Noel

＞なぜ、青紫色になったか

１Ｐａ程度ですと，私の感覚では真空とは言い難いところですが，
そのくらいだと空気が大量に残存していますので，
その中で割合の多いのは窒素，そしてアルゴンも
僅かですが光りやすいので可能性はあります．
で，窒素は青いと言うか青白いと言うか，な色になろうかと思います．
これは窒素原子ではなく，窒素分子の回転・振動スペクトル（1st Positiveとか
2nd Negativeとか呼ばれます）の内，近紫外域前後のものが見えているためです．
一方アルゴンは，赤っぽいかピンク色かが顕著ですから，少し色が違いますね．
だから窒素，特に窒素分子が青紫色に光っていると考えます．

＞なぜ、ガス注入をしてからプラズマを起こさなくてはいけないのか

どういう形態でプラズマを作っていたのか不明ですが，
一般には，ガスがなければ「空打ち」のようになって，
プラズマが出来にくいし，電極も傷みそう，でも酸素を使うのでどちらが
傷みやすいかは一概には言えないかも知れませんが．．
少なくとも，目的の原子種のプラズマを効率良く作ろうと思えば，
最初にガスを流し始めてから，それがつくように電圧・電流，又はマイクロ波パワーを
設定するのが望ましいです．

お礼

なるほど！そうですね。ガスを流してからプラズマを起こしてチューニングしたほうが、効率いいですね。
どうもありがとうございます。勉強になりました。

回答No.1

Massy57

残留している窒素のプラズマがたったのではないでしょうか。
1Paでたつかどうかはいささか疑問ですが。アルゴンも発光しているとは思いますが、量的な関係から窒素が主と思います。
真空度がよくなると、高いエネルギー状態へ励起された粒子が、別の粒子にエネルギーを渡せないため、持続的なプラズマがたたなくなるのではなかったでしょうか。詳しいことは忘れました。

お礼

回答ありがとうございます。
表面の改質なのでそんなにエネルギーのいらないプロセスだから1Paなのかなと思います。
きっと窒素なのですね。