直流與雙頻電源聯(lián)合驅(qū)動(dòng)容性耦合放電的特性.pdf

1、超大規(guī)模集成電路生產(chǎn)工藝正朝著晶圓尺寸不斷增大，集成度不斷增加，刻蝕線寬不斷減小的方向快速發(fā)展。能夠提供高刻蝕速率、高刻蝕選擇性、各向異性、低介電損傷的大面積均勻刻蝕等離子體源便應(yīng)運(yùn)而生。通過在傳統(tǒng)雙頻容性耦合等離子體源上額外耦合直流偏壓源所形成的直流與雙頻電源聯(lián)合驅(qū)動(dòng)容性耦合等離子體源正是其中之一。因此，為了更好地優(yōu)化生產(chǎn)工藝，研究直流與雙頻電源聯(lián)合驅(qū)動(dòng)容性耦合等離子體放電中的物理特性是十分必要的。
　　本文通過對(duì)帶電粒子初始化

2、，粒子云分布法積累電荷，追趕法求解泊松方程，蛙跳法推進(jìn)粒子，蒙特卡羅方法處理粒子間的碰撞等一系列步驟構(gòu)建了PIC/MCC模型，并用該模型對(duì)氬氧混合氣體在直流與雙頻電源聯(lián)合驅(qū)動(dòng)容性耦合等離子體中的放電規(guī)律進(jìn)行了數(shù)值模擬。
　　通過對(duì)比在有無外加直流電源下的放電結(jié)果，我們看到:直流電源的施加可以產(chǎn)生直流鞘層，大幅改變氣體電離率的時(shí)空分布圖，降低低頻源前半周期的氣體電離率，而提高后半周期的電離率;從整體上提高氣體的平均電離率進(jìn)而提高等離

3、子體中電子、Ar+、O2+、O-的密度;使得高能電子的能峰值處于100eV+dc(eV)的位置，這與Diomede所得的結(jié)果相一致;可以提高有直流電源一側(cè)鞘層區(qū)的電子溫度，提高高能電子的個(gè)數(shù);增大打到下極板上的電子、離子通量，尤其將電子和離子通量的電荷比值從-0.997增加到-1.741，有助于抑制刻蝕過程中的表面充電效應(yīng)。此外，在本文所選的外加電壓范圍內(nèi)(0V到-300V)，氣體平均電離率，等離子體中帶電粒子的密度，有直流電源一側(cè)鞘層