甚高頻激發(fā)的容性耦合等離子體的特性測量與分析.pdf

1、在現(xiàn)代半導(dǎo)體行業(yè)中，低溫等離子體常應(yīng)用于薄膜生長、基片刻蝕和表面改性等。相比于感應(yīng)耦合等離子體源而言，容性耦合等離子體源的結(jié)構(gòu)簡單，更容易形成大口徑等離子體，因而被半導(dǎo)體工業(yè)廣泛應(yīng)用。最近興起的雙頻激發(fā)容性耦合等離子體源進(jìn)一步地拓展了容性耦合等離子體源的功能，其中的甚高頻率用來激發(fā)產(chǎn)生等離子體，而較低的頻率則用來誘導(dǎo)等離子體中的離子轟擊基片表面，這一離子通量和離子能量獨(dú)立可控的特性大大拓寬了容性耦合等離子體的工作窗口，為半導(dǎo)體工業(yè)超細(xì)線

2、寬的溝槽刻蝕帶來了新的希望。 本文中所提及的容性耦合等離子體源是在原有的感應(yīng)耦合等離子體源基礎(chǔ)上改進(jìn)而來，激發(fā)等離子體所用射頻頻率主要由信號發(fā)生器所產(chǎn)生，射頻信號經(jīng)過射頻功率放大器的放大后直接傳輸?shù)缴漕l匹配器，匹配器的功率輸出極與功率電極相連，等離子體的激發(fā)頻率從5MHz到150MHz的范圍內(nèi)連續(xù)可調(diào)。 利用電壓探針、電流探針和Langmuir探針等診斷設(shè)備對射頻激發(fā)等離子體電學(xué)參量進(jìn)行了測量，主要是針對不同頻率下射頻電

3、壓與輸入功率的關(guān)系，射頻電流與Ar氣壓的關(guān)系，以及頻率、氣壓對極板自偏壓的影響等進(jìn)行了研究。 使用60MHz和13．56MHz的雙頻激發(fā)產(chǎn)生容性耦合等離子體，從兩者的射頻輸入功率對彼此自偏壓的變化來說明兩者之間的耦合。60MHz射頻激發(fā)產(chǎn)生的容性耦合等離子體的放電特性及電子行為采用電流、電壓探針以及朗繆爾探針診斷技術(shù)進(jìn)行了研究。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，等離子體的等效電阻或電容隨著射頻輸入功率的增加而減小或增加；等離子體中電子行為不僅依賴于