低气压容性耦合等离子体均匀性的实验研究

来源 :东华大学 | 被引量 : 2次 | 上传用户:gotomis
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
低气压容性耦合等离子体(Capacitively Coupled Plasma,简称为CCP)在半导体工业、生物医学及环境处理等领域有着广泛的应用。在半导体工艺中,提高等离子体的均匀性可提高等离子体处理材料的质量,从而提高产品的成品率,因此如何提高等离子体的均匀性成了热门研究。  目前关于等离子体均匀性的研究,在极板配置方面主要集中在理论研究和数值模拟上。本文利用朗缪尔双探针技术,重点研究了极板类型及配置对等离子体均匀性的影响。主要内容如下:  首先利用朗缪尔双探针研究了通孔圆孔极板点亮问题对等离子体空间分布的影响。研究表明:点亮问题的出现会引起圆孔周围电子温度、电子密度及电子能量密度的急剧增加,从而降低等离子体的均匀性。同时,氧气刻蚀光刻胶实验验证了点亮问题在光刻工艺中会影响光刻胶的刻蚀速率及其均匀性。  其次,改变极板类型和配置,利用朗缪尔双探针研究它们对氩气容性耦合等离子体均匀性的影响。其中极板类型和配置包括圆孔刻槽极板、极性电极(相位差△φ=00和△φ=1800)和定制的不同尺寸的栅型电极。研究表明:圆孔刻槽极板、极性电极和栅型电极均可避免点亮问题,提高等离子体的均匀性。在放电功率为50W和300W时,圆孔刻槽极板可将电子密度的均匀性分别由85.6%提高到93.7%、63.6%提高到84.6%;极性电极可将电子密度的均匀性分别提高到90%以上和80%以上。栅型电极的均匀性及电子密度与避光槽宽度b及透光槽宽度a有关。在放电功率为50W时,尺寸a*b=1.0*0.5inch的栅型电极有92.6%的最佳电子密度均匀性。  最后通过氧气刻蚀光刻胶的实验,进一步研究极板类型及配置对氧气容性耦合等离子体均匀性的影响。研究表明:圆孔刻槽极板、极性电极和尺寸a*b=1.0*0.5inch的栅型电极均可提高光刻胶的刻蚀均匀性。圆孔刻槽极板可将放置在极板表面和极板中间的光刻胶刻蚀均匀性分别由64%提高到87%、72%提高到91%。对于反相位电极,放置在其表面的光刻胶刻蚀速率及其均匀性分别为103nm/min和86%,放置在其中间的光刻胶刻蚀速率及其均匀性分别为92nm/min和88%。对于尺寸a*b=1.0*0.5inch的栅型电极,放置在其表面的光刻胶刻蚀速率及其均匀性分别为104nm/min和89%,放置在其中间的光刻胶刻蚀速率及其均匀性分别为98nm/min和93%。
其他文献
本文采用基于密度泛函理论的赝势平面波方法,交换关联能函数用了局域密度近似和广义梯度近似来描述,通过构造晶胞模型,对尖晶石结构的SiCN基态电子结构性质和硬度进行了理论计算
自高温超导体被人们发现以来,其超导机理和性质一直是人们研究和关心的问题,也进行了大量实验和理论的探索。高温超导体由于其自身的一些特点,使得它与常规超导体相比较拥有极其
在经济的高速发展以及对能源的迫切需求的驱动下,新型清洁能源已经成为了21世纪人类社会发展的发展焦点。在这样的背景下,锂离子电池的开发和应用备受社会各界的广泛关注,锂离子
由于金属中氦行为的研究涉及国防和能源领域的材料应用,一直受到各国研究者的关注。为了研究氦原子对材料宏观性能的影响,首先要探求将氦引入材料的方法。常见的金属氚化物、中子辐照、离子注入三种氦引入方法在安全、简单易于重复、需时较短、一定浓度及分布均匀性、对晶格损伤的需求方面都有比较大的缺陷。本研究小组提出了以氦氩混合气体为工作气体的直流磁控溅射方法来制备含氦钛膜,该方法实验周期短,晶格损伤低,含氦样品体
半导体纳米晶体可以通过改变其径粒大小来调节它的光致发光谱及吸收谱的峰值位置及谱分布,突破了天然元素固定光谱的限制,更适合用于一些需宽谱分布的光电子器件。基于这个优点