连续及脉冲调制射频感性耦合Ar/CF 4 等离子体特性的实验研究

发布时间：2024-04-13 15:22

　　感性耦合等离子体(Inductively coupled plasma,ICP)具有密度高、电子温度低、面积大且均匀性好等优点,被广泛应用于微电子行业。随着半导体行业的发展,集成电路线宽越来越窄,对刻蚀要求越来越高,为了解决等离子体刻蚀中高能粒子对基地的损伤和电荷积累导致的畸形刻蚀等问题,人们提出了脉冲调制ICP。脉冲调制ICP增加了脉冲频率和脉冲占空比两个可控参数,从而可以更加灵活地控制等离子体的状态,尤其在脉冲后辉光期鞘层塌缩,负离子和电子可以运动到沟槽底部中和刻蚀过程中积累的正电荷,从而改善刻蚀形貌。CF₄气体对芯片刻蚀工艺有着重要的应用,但是对于脉冲调制射频感性耦合Ar/CF₄等离子体的放电特性开展的研究较少。本文联合采用VI-probe、Langmuir探针、Hairpin探针、光谱仪等诊断工具对连续波及脉冲调制射频感性耦合Ar/CF₄等离子体进行实验诊断研究。主要观察了气压、功率等对等离子体的输入功率、电子密度、有效电子温度、电子能量概率分布函数(Electron Energy Probability Fun...

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【学位级别】：硕士

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摘要
Abstract
1 绪论
    1.1 低温等离子体概述
    1.2 脉冲感性耦合等离子体研究进展
    1.3 本文的研究内容及编排
2 实验装置及诊断方法
    2.1 ICP装置
    2.2 诊断方法介绍
        2.2.1 Langmuir探针
        2.2.2 Hairpin探针
        2.2.3 光谱仪
        2.2.4 VI-probe
3 放电参数对CF₄/Ar连续波放电的影响
    3.1 气压的影响
    3.2 功率的影响
    3.3 小结
4 脉冲感性耦合放电中输入功率和电子密度的瞬态研究
    4.1 Ar放电中不同功率下输入功率及电子密度的时间演化规律
    4.2 Ar放电中不同气压下输入功率及电子密度的时间演化规律
    4.3 Ar/CF₄放电中不同功率下输入功率及电子密度的时间演化规律
    4.4 Ar/CF₄放电中不同气压下输入功率及电子密度的时间演化规律
    4.5 Langmuir探针与Hairpin探针结果对比
    4.6 小结
5 脉冲调制射频感性耦合放电中等离子体参数的空间演化
    5.1 Ar放电中等离子体参数的轴向变化
    5.2 Ar/CF₄放电中等离子体参数的轴向变化
    5.3 Ar和 Ar/CF₄ 放电中等离子体参数的径向变化
    5.4 小结
结论
参考文献
攻读硕士学位期间发表学术论文情况
致谢



本文编号：3953244