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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：脉冲调制;容性耦合等离子体;相分辨发射光谱;电子激发动力学

摘要：容性耦合等离子体(CCP)源由于其结构简单,并且能产生大面积均匀的等离子体,被广泛应用于微电子制造和平板显示器工业中的刻蚀以及薄膜沉积工艺。在这些等离子体中,高能电子的动力学行为直接决定着等离子体中各种复杂的化学反应速率以及各种活性基团的浓度,影响着等离子体的诸多性质。因此研究等离子体中高能电子的动力学行为具有重要的实际意义与理论参考价值。随着半导体和微电子工艺的发展,刻蚀槽内的充电效应以及等离子体对晶圆造成的损伤在所难免,因此人们在双频容性放电的基础上提出了脉冲调制等离子体来缓解刻蚀槽内电荷积累效应以及减小对晶圆的损伤。本文采用相分辨发射光谱法研究了脉冲调制容性耦合Ar以及Ar/CF4混合气体放电中高能电子的激发动力学行为。实验中研究了放电功率、工作气压和脉冲占空比对高能电子激发动力学的影响。实验结果表明,在Ar气脉冲放电中,随着放电功率或者气压的增加,在脉冲开启阶段,等离子体进入稳态的时间缩短,并且脉冲初期等离子体发光强度峰变得尖锐。在较高的气压或者功率下,驱动电极附近会出现二次电子引起的激发。我们发现在电正性气体Ar气脉冲放电初期,由于等离子体密度较低,电场可以渗透到放电中心区域,产生体区加热模式。随