Large-diameter high-density plasmas such as electron-cyclotron-resonance (ECR), helicon wave, inductively coupled, and surface-wave plasmas are currently being developed for plasma-assisted thin-film processes in the next generation. Actual applications of such high-density plasmas require a deeper understanding of discharge physics as well as advanced techniques for plasma control. In this paper, new findings on antenna - plasma couplings are reported. One is resonant directional excitation of helicon waves and a mechanism of density jump in a helicon RF discharge. The other is the identification of long-wavelength surface-wave modes with observation of the short-wavelength mode in a planar microwave discharge. In addition, comprehensive diagnostics of a pulsed inductively coupled plasma in chlorine is presented, which explains the pronounced effect of pulsed power discharges on charge-up suppression.
大口径・高密度プラズマ、例えば電子サイクロトロン共鳴（ECR）、ヘリコン波、誘導結合、および表面波プラズマは、次世代のプラズマ支援薄膜プロセス用に現在開発が進められている。このような高密度プラズマの実用化には、放電物理のより深い理解とともに、プラズマ制御のための高度な技術が必要である。本論文では、アンテナ・プラズマ結合に関する新たな知見を報告する。一つは、ヘリコンRF放電における密度跳躍のメカニズムと、共振的な方向性励起に関するものである。もう一つは、平面型放電における短波長モードの観測と、長波長の表面波モードとの同定に関するものである。さらに、塩素を用いたパルス変調誘導結合プラズマの包括的な診断結果を示し、パルス変調放電が電荷蓄積抑制に及ぼす顕著な効果を明らかにする。