Capacitively Coupled Plasmas
The principal parts of a CCPare shown schematically in Fig. 6.1. In its simplest form,
the rfvoltageisappliedacrosstwoparallelmetal plates,generatinganoscillatingelectric
field between them. This field accelerates electrons, heating their thermal distribution
to have enough high-energy electrons in the tail to cause an ionization avalanche. The
densityrisestoanequilibriumvaluesetbytherfpowerandthedensityoftheneutralgas.
The silicon wafer to be processed is attached to the normally grounded electrode by anelectrostaticchuck.The latter uses electrostaticcharges to holdthewafer in contactwith
the electrode and also provides small channels for flow of helium to cool the wafer. To
keep the plasma neutral, sheathsautomatically formnext to the electrodes providing an
electric field (E-field) perpendicular to their surfaces. The potential drop in the sheath
repels the fast-moving electrons so that they can escape no faster than the ions. At the
same time, the sheath E-field accelerates the ions to bombard the surface and perform
the beneficial functions mentioned above.
The sheath drop is of order 5KTe, where Te is the electron temperature. For a 3 eV
plasma, the ion energy is of order 15 eV. Since rf voltage is applied, the sheath drop
and sheath thickness will oscillate at the rf frequency. Even if one electrode is
grounded, the plasma potential will oscillate so as to make the two sheaths identical,
but out of phase. The sheath oscillation will affect the ion energy distribution function
(IEDF), depending on the transit time of the ions through the sheath. At low
pressures, the IEDF at the wafer surface tends to be bimodal, with peaks at the
maximum and minimum sheath drops, since a sine wave changes slowly at its
extrema. CCPs are relatively inefficient ionizers and work best at high pressures and
low densities. The sheath thickness, therefore, can become measurably large, of
order millimeters. If the ion mean free path (mfp) for collisions with neutrals is
smaller than the sheath thickness, the IEDF will be pressure-broadened. There are
also other heating mechanisms. In resonant heating, some fast electrons can travel
between the two sheaths without colliding, and those with just the right velocity can
catch each sheath in its expanding phase, thus getting accelerated at each bounce.
Such effects in classic CCPs are further described in textbooks
capacitively คู่พลาสมาชิ้นส่วนหลักของ ccpare แสดงแผนผังในรูปที่ 6.1 . ในรูปแบบที่ง่ายที่สุดของแผ่น rfvoltageisappliedacrosstwoparallelmetal generatinganoscillatingelectric ,แปลงระหว่างพวกเขา ฟิลด์นี้การกระจายความร้อนของเครื่องเร่งอิเล็กตรอนต้องมีเพียงพออิเล็กตรอนพลังงานสูงเพิ่มขึ้นในหางจะทำให้เกิดไอออไนเซชันหิมะถล่ม ที่densityrisestoanequilibriumvaluesetbytherfpowerandthedensityoftheneutralgas .ซิลิกอนเวเฟอร์จะถูกประมวลผลเป็นติดกับปกติสายดิน ไฟฟ้า โดย anelectrostaticchuck หลังใช้ electrostaticcharges เพื่อ holdthewafer ใน contactwithไฟฟ้าและยังมีช่องเล็ก ๆสำหรับการไหลของฮีเลียม ทำให้เวเฟอร์ เพื่อเก็บพลาสมา เป็นกลาง sheathsautomatically formnext ไปยังขั้วไฟฟ้าให้สนามไฟฟ้า ( e-field ) ตั้งฉากกับพื้นผิวของพวกเขา . ปล่อยศักยภาพในฝักขับไล่อิเล็กตรอนอย่างรวดเร็วเพื่อให้พวกเขาสามารถหลบหนีไม่เร็วกว่าไอออน ที่เวลาเดียวกัน ฝัก e-field เร่งไอออนที่จะทิ้งระเบิดพื้นผิวและแสดงฟังก์ชันที่เป็นประโยชน์ที่กล่าวถึงข้างต้นฝักวางใบสั่ง 5kte ที่เต้เป็นอิเล็กตรอนที่อุณหภูมิ สำหรับ 3 วีพลาสม่าไอออนพลังงานของ EV ใบสั่ง 15 เนื่องจาก RF แรงดันไฟฟ้าที่ใช้ปลอกหล่น ,และความหนาของปลอกจะแกว่งไปมาใน RF ความถี่ แม้ว่าหนึ่งขั้ว คือสายดิน , พลาสมาอาจจะแกว่งไปมาเพื่อให้สองเปลือกเหมือนกันแต่ในเฟส ฝักนี้จะส่งผลกระทบต่อไอออนพลังงานกระจายฟังก์ชัน( iedf ) ขึ้นอยู่กับเวลาการขนส่งของไอออนผ่านฝัก ที่น้อยแรงกดดัน , iedf ที่พื้นผิวเวเฟอร์ มีแนวโน้มที่จะเป็นไบโมดอลกับยอดที่สูงสุด และลดลงต่ำสุดตั้งแต่ไซน์ปลอก , การเปลี่ยนแปลงของคลื่นช้าExtrema . ต้องค่อนข้างไม่มีประสิทธิภาพและการทำงานที่ดีที่สุดที่สร้างแรงกดดันสูงมีความหนาแน่นต่ำด้วย ปลอกหนา จึงสามารถกลายเป็นขนาดใหญ่ วัด ของสั่งมิลลิเมตร ถ้าไอออนหมายถึงเส้นทางฟรี ( MFP ) สำหรับการชนกับสื่อ คือมีขนาดเล็กกว่า เปลือกหนา , iedf จะมีความดันปี 2547 มีนอกจากนี้กลไกความร้อนอื่น ๆ ในร้อน เรโซแนนซ์ อิเล็กตรอนสามารถเดินทางได้อย่างรวดเร็วบางระหว่างสองเปลือกโดยไม่ชน และผู้ที่มีเพียงขวา ความเร็วสามารถจับแต่ละฝักในการขยายระยะ ดังนั้น การเร่งแต่ละตีกลับเช่นในลักษณะที่ต้องอธิบายเพิ่มเติมในตำราคลาสสิก
การแปล กรุณารอสักครู่..