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CHF3双频电容耦合放电等离子体特性研究

胡佳 徐轶君 叶超

CHF3双频电容耦合放电等离子体特性研究

胡佳, 徐轶君, 叶超
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  • 研究了用于SiCOH 低介电常数薄膜刻蚀的CHF3气体在1356 MHz/2 MHz,2712 MHz/2 MHz和60 MHz/2 MHz双频电容耦合放电时的等离子体性质.发现2 MHz低频源功率的增大主要导致F基团密度的增大;而高频频率从1356,2712增大到60 MHz,导致CF2基团的密度增大和电极之间F基团密度的轴向空间不均匀性增加.根据电子温度的分布规律及离子能量随高频源频率的变化关系,提出CF2基团的产生主要通过电子-中性气体碰撞,而F基团的产生是离子-中性气体碰撞的结果.
    • 基金项目: 国家自然科学基金(批准号:10575074,10975105, 10635010)资助的课题.
    [1]

    [1]Shamiryan D,Abell T,Iacopi F,Maex K 2004 Mater. Today 7 34

    [2]

    [2]Maex K,Baklanov M R,Shamiryan D,Iacopi F,Brongersma S H,Yanovitskaya Z S 2003 J. Appl. Phys. 93 8793

    [3]

    [3]Abe H,Yoneda M,Fujiwara N 2008 Jpn. J. Appl. Phys. 47 1435

    [4]

    [4]Tatsumi T 2007 Appl. Surf. Sci. 253 6716

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    [5]Eon D,Raballand V,Cartry G,Cardinaud C 2007 J. Phys. D: Appl. Phys. 40 3951

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    [6]Ning Z Y,Cheng S H 1999 Acta Phys. Sin. 48 1950 (in Chinese) [宁兆元、程珊华 1999 物理学报 48 1950]

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    [9]Ma X T,Zheng W H,Ren G,Fan Z C,Chen L H 2007 Acta Phys. Sin. 56 977 (in Chinese) [马小涛、郑婉华、任刚、樊中朝、陈良惠 2007 物理学报 56 977]

    [10]

    ]Ishihara K,Shimada T,Yagisawa T,Makabe T 2006 Plasma Phys. Contr. Fusion B 48 99

    [11]

    ]Miyauchi M,Miyoshi Y,PetroviDc' Z L,Makabe T 2007 Solid-State Electron. 51 1418

    [12]

    ]Denda T,Miyoshi Y,Komukai Y,Goto T,PetroviDc' Z L,Makabe T 2004 J. Appl. Phys. 95 870

    [13]

    ]Uchida S,Takashima S,Hori M,Fukasawa M,Ohshima K,Nagahata K,Tatsumi T 2008 J. Appl. Phys. 103 073303

    [14]

    ]Kinoshita K,Noda S,Morishita S,Itabashi N,Okigawa M,Sekine M,Inoue M 1999 J. Vac. Sci. Technol. A 17 1520

    [15]

    ]Georgieva V,Bogaerts A 2005 J. Appl. Phys. 98 023308

    [16]

    ]Ye C,Xu Y J,Huang X J,Ning Z Y 2009 Thin Solid Films (to be appeared)

    [17]

    ]Xu Y J,Ye C,Huang X J,Yuan J,Xing Z Y,Ning Z Y 2008 Chin. Phys. Lett. 25 2942

    [18]

    ]Qayyum A,Zeb S,Naveed M A,Ghauri S A,Zakaullah M,Waheed A 2005 J. Appl. Phys. 98 103303

    [19]

    ]Chingsungnoen A,Wilson J I B,Amornkitbamrung V,Thomas C,Burinprakhon T 2007 Plasma Sourc. Sci. Technol. 16 434

    [20]

    ]Takahashi K,Hori M,Goto T 1994 Jpn. J. Appl. Phys. 33 4745

    [21]

    ]Wang S,Xu X,Wang Y N 2007 Phys. Plasma 14 114501

    [22]

    ]Gahan D,Dolinaj B,Hopkins M B 2008 Rev. Sci. Instrum. 79 033502

    [23]

    ]Lee J K,Manuilenko O V,Babaeva N Y,Kim H C,Shon J W 2005 Plasma Sourc. Sci. Technol. 14 89

    [24]

    ]Huang X J,Xin Y,Yuan Q H,Ning ZY 2008 Phys. Plasma 15 073501

    [25]

    ]Li X S, Bi Z H, Chang D L, Li Z C, Wang S, Xu X, Xu Y, Lu W Q, Zhu A M, Wang Y N 2008 Appl. Phys. Lett. 93 031504

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    ]Uchida S,Takashima S,Hori M,Fukasawa M,Ohshima K,Nagahata K,Tatsumi T 2008 J. Appl. Phys. 103 073303

    [14]

    ]Kinoshita K,Noda S,Morishita S,Itabashi N,Okigawa M,Sekine M,Inoue M 1999 J. Vac. Sci. Technol. A 17 1520

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    ]Xu Y J,Ye C,Huang X J,Yuan J,Xing Z Y,Ning Z Y 2008 Chin. Phys. Lett. 25 2942

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    ]Qayyum A,Zeb S,Naveed M A,Ghauri S A,Zakaullah M,Waheed A 2005 J. Appl. Phys. 98 103303

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    ]Gahan D,Dolinaj B,Hopkins M B 2008 Rev. Sci. Instrum. 79 033502

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    ]Lee J K,Manuilenko O V,Babaeva N Y,Kim H C,Shon J W 2005 Plasma Sourc. Sci. Technol. 14 89

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    [5] 孙 恺, 辛 煜, 黄晓江, 袁强华, 宁兆元. 60MHz电容耦合等离子体中电子能量分布函数特性研究. 物理学报, 2008, 57(10): 6465-6470. doi: 10.7498/aps.57.6465
    [6] 李艳阳, 杨仕娥, 陈永生, 周建朋, 李新利, 卢景霄. 甚高频电容耦合氢等离子体特性研究. 物理学报, 2012, 61(16): 165203. doi: 10.7498/aps.61.165203
    [7] 张云刚, 刘黄韬, 高强, 朱志峰, 李博, 王永达. 飞秒激光引导高压放电下的SF6等离子体时间分辨光谱特性研究. 物理学报, 2020, (): 005200. doi: 10.7498/aps.69.20200636
    [8] 杨郁, 唐成双, 赵一帆, 虞一青, 辛煜. 甚高频激发的容性耦合Ar+O2等离子体电负特性研究. 物理学报, 2017, 66(18): 185202. doi: 10.7498/aps.66.185202
    [9] 谭维翰, 徐至展. 激光等离子体的单频及双频加热. 物理学报, 1977, 26(2): 133-148. doi: 10.7498/aps.26.133
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    [13] 高 飞, 毛 明, 丁振峰, 王友年. 射频感应耦合Ar-N2等离子体物理特性的Langmuir探针测量及理论研究. 物理学报, 2008, 57(8): 5123-5129. doi: 10.7498/aps.57.5123
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    [19] 雷健平, 何立明, 陈一, 陈高成, 赵兵兵, 赵志宇, 张华磊, 邓俊, 费力. 旋转滑动弧放电等离子体滑动放电模式的实验研究. 物理学报, 2020, (): . doi: 10.7498/aps.69.20200672
    [20] 杨涓, 石峰, 杨铁链, 孟志强. 电子回旋共振离子推力器放电室等离子体数值模拟. 物理学报, 2010, 59(12): 8701-8706. doi: 10.7498/aps.59.8701
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出版历程
  • 收稿日期:  2008-09-27
  • 修回日期:  2009-06-28
  • 刊出日期:  2010-02-05

CHF3双频电容耦合放电等离子体特性研究

  • 1. 苏州大学物理科学与技术学院,江苏省薄膜材料重点实验室,苏州 215006
    基金项目: 

    国家自然科学基金(批准号:10575074,10975105, 10635010)资助的课题.

摘要: 研究了用于SiCOH 低介电常数薄膜刻蚀的CHF3气体在1356 MHz/2 MHz,2712 MHz/2 MHz和60 MHz/2 MHz双频电容耦合放电时的等离子体性质.发现2 MHz低频源功率的增大主要导致F基团密度的增大;而高频频率从1356,2712增大到60 MHz,导致CF2基团的密度增大和电极之间F基团密度的轴向空间不均匀性增加.根据电子温度的分布规律及离子能量随高频源频率的变化关系,提出CF2基团的产生主要通过电子-中性气体碰撞,而F基团的产生是离子-中性气体碰撞的结果.

English Abstract

参考文献 (25)

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