Емкостно-связанная плазма
 | Эта статья нуждается в дополнительных цитатах для проверки . ( апрель 2008 г. ) |
Емкостно -связанная плазма ( ПКТ ) — один из наиболее распространенных типов промышленных источников плазмы . По сути, он состоит из двух металлических электродов, разделенных небольшим расстоянием, помещенных в реактор. Давление газа в реакторе может быть ниже атмосферного или быть атмосферным .
Описание
[ редактировать ]Типичная система CCP питается от одного радиочастотного (РЧ) источника питания, обычно на частоте 13,56 МГц . [1] Один из двух электродов подключен к источнику питания, а другой заземлен . Поскольку эта конфигурация по своему принципу аналогична конденсатору в электрической цепи, плазма, образующаяся в этой конфигурации, называется плазмой с емкостной связью.
Когда между электродами создается электрическое поле , атомы ионизируются и выделяют электроны. Электроны столкновений в газе ускоряются радиочастотным полем и могут ионизировать газ прямо или косвенно за счет , создавая вторичные электроны . Когда электрическое поле достаточно сильное, оно может привести к так называемой электронной лавине . После лавинного пробоя газ становится электропроводным из -за большого количества свободных электронов. Часто оно сопровождает излучение света возбужденными атомами или молекулами газа. При излучении видимого света генерацию плазмы можно косвенно наблюдать даже невооруженным глазом.
Вариант емкостно-связанной плазмы предполагает изоляцию одного из электродов, обычно с помощью конденсатора . Конденсатор действует как короткое замыкание на высокочастотное радиочастотное поле, но как разомкнутая цепь на постоянного тока поле (DC). Электроны сталкиваются с электродом в оболочке , и электрод быстро приобретает отрицательный заряд (или самосмещение), поскольку конденсатор не позволяет ему разряжаться на землю. Это создает вторичное поле постоянного тока в плазме в дополнение к полю переменного тока (AC). Массивные ионы не способны реагировать на быстро меняющееся поле переменного тока, но сильное, постоянное поле постоянного тока ускоряет их по направлению к самосмещенному электроду. Эти энергичные ионы используются во многих микропроизводства процессах (см. Реактивно-ионное травление (RIE)) путем размещения подложки на изолированном (самосмещенном) электроде.
CCP имеют широкое применение в промышленности обработки полупроводников для осаждения тонких пленок (см. распыление , химическое осаждение из паровой фазы с плазменным усилением (PECVD)) и травления .