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论文类型：会议论文

发表时间：2017-07-01

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关键字：双频容性耦合等离子体源;甚高频;驻波效应;均匀性;相分辨发射光谱

摘要：双频容性耦合等离子体源(DF-CCP)已被广泛应用于微电子以及半导体制造工业中的刻蚀、沉积等工艺过程中。目前,随着放电腔室和晶元尺寸的不断增大,以及驱动频率的逐渐升高,产生的驻波效应、趋肤效应等电磁效应将会对等离子体空间均匀性产生严重影响。为研究甚高频容性放电中的驻波效应,探索改善等离子体均匀性的方法,本文探究了双频驱动下容性耦合Ar放电中低频源(电压及频率)对等离子体均匀性的影响。实验中,采用微波共振探针对电子密度(即等离子体密度)的空间分布进行测量,同时采用相分辨发射光谱对高能电子激发动力学行为进行诊断。结果表明,等离子体密度的径向分布及电子激发率的时空分布随低频电压幅值的演化在不同的气压下展现出不同的行为。在低气压范围内,随着低频电压幅值的增大,等离子体密度趋于降低。结合相分辨发射光谱的诊断结果,推断这是由鞘层扩张和等离子体区收缩引起的。然而,在高气压范围内,得到的结果正好相反。特别是,当低频电压幅值达到一定值时,等离子体密度随着低频电压的增加急剧增大,这可能是由于低频的加入使得电子加热机制得到增强以及极板表面的二次电子发射所致。另外,低频频率的升高增强了电子加热效率,导致等离子体密度的增大。此外,我