发射光谱的低温等离子体诊断
2018-08-21吉祖俊赵建钢
东华大学学报(自然科学版) 2018年3期
吉祖俊,郭 颖,赵建钢
(1. 东华大学 a.理学院; b.东华大学理学院与诺信有限公司联合实验室,上海201620; 2. Nordson MARCH,2470-A Bates Ave. Concord,CA 94520,USA)
采用低温等离子体对材料表面进行处理属于一种新兴技术,其被广泛应用于电子工业、机械、纺织,生物医学等领域[1-4]。电容耦合放电(capacitive coupled plasmas,CCP)是最简单的等离子体产生方式[5-6],射频功率通过电容耦合的方式输入,电极之间可得到大面积比较均匀的电场分布,同时可产生比较均匀的刻蚀效果,在工业界有着广泛的应用。但在实际工业生产中,除了要考虑刻蚀工艺过程的各向异性、刻蚀选择性,刻蚀均匀性等因素,最为关键是对刻蚀速率的控制[7-8]。目前,发射光谱对等离子体刻蚀检测的相关研究已有很多报道。如王巍等[9]利用发射光谱仪对等离子体腔体内部的光强进行实时监测,通过观察刻蚀产物的发射光谱,成功找到刻蚀的终点。Kinoshita等[10]通过发射光谱将氧原子的激发态光强作为活性物质和放电强度的检测标准,研究极板的自偏压对氧气等离子体放电的影响。以上研究几乎都是利用刻蚀产物的种类变化在发射光谱上形成新的特征峰光强来进行等离子体的刻蚀诊断[11-12],并未将发射光谱的光强数据直接与等离子体参数以及相同条件下光刻胶的刻蚀速率进行联系和分析。
本文基于发射光谱诊断方法,探究功率和极板配置对等离子体放电光强的影响,并与前期朗缪尔探针所测的等离子体参数[13](电子温度、电子密度和电子能量密度)进行比较,分析光强与光刻胶刻蚀速率的关系。……
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