电源接入方式对双频容性耦合等离子体性质的影响
2021-05-10李欣昱吴集盾黄晓江
东华大学学报(自然科学版) 2021年2期
李欣昱,吴集盾,黄晓江
(东华大学 理学院,上海 201620)
双频容性耦合等离子体(dual-frequency capacitively coupled plasma,DF-CCP)的装置简单,且能够对离子通量和能量分别进行独立控制,因此被广泛应用于介质刻蚀生产线。但DF-CCP还有许多问题尚待解决和研究,例如等离子体的均匀性、两个电源的接入方式等都是其研究的重点。其中关于两个电源接入方式如单极双频(两个射频电源接在一个电极上)和双极双频(两个射频电源接在两个电极上)的研究,大多采用数值模拟得出电子温度和密度的分布[1-5]。姜巍[4]采用单极双频的方式对容性耦合等离子体(CCP)进行模拟研究,得到电极间距为2.50 cm条件下电子温度和密度的轴向分布。Bi[5]采用模拟方法研究放电间距与双频接入方式对CCP的影响,结果表明:随着放电间距的增大,电子密度随之增加,径向电子密度均匀性也逐渐变好;单极双频放电时连接电源的电极附近区域电子密度较高,双极双频放电时高频电极附近区域的电子密度较高;双极双频放电时的电子密度高于单极双频放电时的电子密度。
试验研究基本上是测量等离子体中心区域的电子温度和密度。袁强华等[6]使用13.56和94.92 MHz电源进行双极双频的氩等离子体放电研究,测量了中心区域电子温度随高、低频功率变化的曲线。刘文耀[7]在双频容性耦合碳氟等离子体的光学诊断研究中,单极双频放电下利用发射光谱内标法测得等离子体密度随高频电源频率及气压变化的曲线图。
在试验研究中,由于装置等因素的限制,电极间距难以改变并且调节范围较小,针对大间距放电的研究以模拟为主。……
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