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射频感应耦合等离子体(Inductively Coupled Plasma,简称为ICP)在等离子体辅助工艺中有着广泛的应用。近些年来,人们在ICP中的基板上加上射频偏压,以此来获得更高的离子轰击到基片上的能量,并由此可实现对离子能量和等离子体密度的独立控制。为了对感应耦合氩等离子体中射频偏压的作用做出更全面的研究,本文通过Langmuir探针对放电腔室各处进行了轴向、径向、定点测量以及改变放电间距的定点测量,考察了在不同的线圈功率,不同放电气压,不同基片台大小及位置条件下,射频偏压对等离子体各参数影响的变化。尽管各变化量不是很大,但对于等离子工艺的研究意义重大。本文的第一章为绪论部分,简单介绍了低温等离子体特性及ICP的基本结构。第二章介绍了实验装置及诊断系统。第三章为实验研究结果:1)当轴向测量时,等离子体参数随偏压都有变化。电子密度的变化在腔室中上部处明显些,离子密度的变化相较电子密度的要均衡些。由于偏压对电子加热作用,电子温度随偏压的加大而增加,等离子体电势也是增加的;2)径向测量时,在基片台正上方的等离子各参数变化明显,离基片台近的位置比离基片台距离远处的变化明显。大直径基片台比小直径引起的变化要明显些,而且使得径向等离子体参数更加均匀;3)定点测量时,感应线圈的放电功率大小直接影响着等离子体参数随偏压功率的变化,即:(a)当施加的线圈功率大于100 W时,随着偏压功率的增加,电子密度减少,电子温度和等离子体电势增加;(b)当线圈功率固定在50W-70W之间时,电子密度随着偏压功率的增加几乎不变,而电子温度和等离子体电势增加;(c)当线圈功率低于50 w时,电子密度随着偏压功率的增加而增加,电子温度随之下降,等离子体电势随之增加;4)若增大放电间距,电子密度和电子温度随偏压的变化量依次减少,变化得越来越不明显。而等离子体电势的变化受间距变化的影响比较小。另外,间距越大,电子密度越高,在强放电和中等强度放电时的电子温度和等离子体电势越低。