scholarly journals Electrical and optical characterization of RF capacitively coupled plasmas

2018 ◽  
Author(s):  
Ιωάννης Τσιγάρας

Τις τελευταίες δεκαετίες οι εκκενώσεις αίγλης με τάση διέγερσης ραδιοσυχνότητας χρησιμοποιούνται ευρέως λόγω της εφαρμογής τους στη παρασκευή ημιαγωγών και φωτοβολταϊκών κελιών. Λόγω της πολύπλοκης φύσης των διεργασιών πλάσματος, είναι απαραίτητος ο έλεγχος των ιδιοτήτων τους για τη βελτιστοποίηση της μεταφοράς ισχύος στην εκκένωση καθώς και την επίτευξη σταθερών, αξιόπιστων και αναπαραγώγιμων συνθηκών. Για το λόγο αυτό χρησιμοποιούνται διάφορες μη παρεμβατικές τεχνικές για τη μέτρηση και τον υπολογισμό των χαρακτηριστικών της εκκένωσης. Ο υπολογισμός των μικροσκοπικών χαρακτηριστικών της εκκένωσης παρέχει χρήσιμες πληροφορίες για τους διάφορους μηχανισμούς κατανάλωσης ισχύος και οδηγεί στη βελτιστοποίηση της διεργασίας. Σκοπός της εργασίας αυτής είναι η χρησιμοποίηση ηλεκτρικών και οπτικών διαγνωστικών τεχνικών για τον υπολογισμό των ηλεκτρικών χαρακτηριστικών της εκκένωσης. Στη κατεύθυνση αυτή, τρείς διαφορετικές πειραματικές τεχνικές αναπτύχθηκαν για το χαρακτηρισμό της παρασιτικής εμπέδησης του αντιδραστήρα και το μετέπειτα υπολογισμό των ηλεκτρικών χαρακτηριστικών εκκενώσεων αργού. Διερευνήθηκε επίσης η διάδοση σφάλματος στον υπολογισμό της καταναλισκόμενης ισχύος μέσω ηλεκτρικών μετρήσεων τάσης ρεύματος και της σχετικής τους διαφοράς φάσης καθώς επίσης καθώς και οι παρέγοντες από τους οποίους εξαρτάται η μεταφορά ισχύος σε χωρητικά συζευγμένες εκκένωσεις αίγλης. Τέλος, εφαρμόστηκαν ηλεκτρικές μετρήσεις καθώς και Οπτική Φασματοσκοπία Εκπομπής για τον υπολογισμό της θερμοκρασίας ηλεκτρονίων σε εκκενώσεις αργού.Τα πειραματικά αποτελέσματα, υποδεικνύουν πως τόσο το εξωτερικό κύκλωμα όσο και οι συνθήκες της εκκένωσης επηρεάζουν άμεσα την ακρίβεια των μεθόδων καθώς και τη μεταφορά ισχύος στην εκκένωση. Για μεγάλες εμπεδήσεις εκκένωσης, σε χαμηλές πιέσεις, η μεταφορά ισχύος στην εκκένωση είναι μικρή και το σφάλμα στον υπολογισμό της καταναλισκόμενης ισχύος, το οποίο εξαρτάται από το μετρούμενο VSWR, είναι μεγάλο. Η ακρίβεια των ηλεκτρικών μετρήσεων καθώς και η μεταφορά ισχύος στην εκκένωση αυξάνονται σε υψηλότερες πιέσεις με τη μείωση της εμπέδησης της εκκένωσης. Τέλος, όταν χρειάζεται μόνο ένας ποιοτικός υπολογισμός της μεταβολής της θερμοκρασίας των ηλεκτρονίων, η προτεινόμενη μέθοδος του λόγου των δυο φασματικών γραμμών μπορεί να χρησιμοποιηθεί με ακρίβεια.

Author(s):  
A. E. Wendt ◽  
D. F. Beale ◽  
W. N. G. Hitchon ◽  
E. Keiter ◽  
V. Kolobov ◽  
...  

Materials ◽  
2021 ◽  
Vol 14 (17) ◽  
pp. 5036
Author(s):  
Chulhee Cho ◽  
Kwangho You ◽  
Sijun Kim ◽  
Youngseok Lee ◽  
Jangjae Lee ◽  
...  

Although pulse-modulated plasma has overcome various problems encountered during the development of the high aspect ratio contact hole etching process, there is still a lack of understanding in terms of precisely how the pulse-modulated plasma solves the issues. In this research, to gain insight into previously observed phenomena, SiO2 etching characteristics were investigated under various pulsed plasma conditions and analyzed through plasma diagnostics. Specifically, the disappearance of micro-trenching from the use of pulse-modulated plasma is analyzed via self-bias, and the phenomenon that as power off-time increases, the sidewall angle increases is interpreted via radical species density and self-bias. Further, the change from etching to deposition with decreased peak power during processing is understood via self-bias and electron density. It is expected that this research will provide an informative window for the optimization of SiO2 etching and for basic processing databases including plasma diagnosis for advanced plasma processing simulators.


2020 ◽  
Vol 12 (4) ◽  
pp. 04022-1-04022-4
Author(s):  
Piyush Patel ◽  
◽  
S. M. Vyas ◽  
Vimal Patel ◽  
Himanshu Pavagadhi ◽  
...  

2014 ◽  
Vol 01 (999) ◽  
pp. 1-1
Author(s):  
Wei Zhu ◽  
Qihui Shen ◽  
Xinjian Bao ◽  
Xiao Bai ◽  
Tingting Li ◽  
...  

2021 ◽  
Vol 258 ◽  
pp. 123994
Author(s):  
Luciana M. Schabbach ◽  
Bruno C. dos Santos ◽  
Letícia S. De Bortoli ◽  
Márcio Celso Fredel ◽  
Bruno Henriques

2021 ◽  
Vol 1762 (1) ◽  
pp. 012041
Author(s):  
K Buchkov ◽  
A Galluzzi ◽  
B Blagoev ◽  
A Paskaleva ◽  
P Terziyska ◽  
...  

Sign in / Sign up

Export Citation Format

Share Document