26237.電磁診斷以及射頻感性耦合等離子體特性研究

1、博士學位論文電磁診斷以及射頻感性耦合等離子體特性研究StudiesontheElectromagneticDiagnosisandCharacteristicsofRadioFrequencyInductivelyCoupledPlasma作者姓名：鹽越學號：!QZQ呈Q曼魚大連理工大學DalianUniversityofTechnology大連理工大學博士學位論文摘要射頻感性耦合等離子體(Inductivelycoupledplasm

2、a，即射頻ICP)具有放電氣壓低、密度高、裝置簡單以及空間均勻性易于控制等優(yōu)點，因此在工業(yè)上廣泛應用于微電子芯片和大尺寸平面顯示器的刻蝕工藝、半導體與光電子功能薄膜沉積、寬束強流離子源、全方位離子注入、化學合成以及晶體生長等領域。在射頻ICP研究中，反常趨膚層、E—H模式轉化以及脈沖調制放電一直是學者們關注的重要問題。在相關實驗研究所采用的診斷方法中，射頻磁探針以及Langmuir探針等診斷工具的改進也具有重要的意義。在上述研究方面，本

3、文開展了以下工作：一、調諧射頻磁探針的升級研究以及Langmuir探針的改進1對已有的旋片電容型調諧射頻磁探針進行了改進，采用補償電容對旋片電容的共模不對稱性進行了補償。用升級后的磁探針進行了臺面實驗，研究了補償電容對共模信號的抑制作用，建立了共模信號傳輸模型，分析了共模信號對磁探針信噪比的影響，比較了改造后的旋片電容型調諧射頻磁探針和傳統(tǒng)磁探針的信噪比。研究結果表明，與傳統(tǒng)的射頻磁探針相比，改進后的磁探針大幅度提高了差模信號輸出電壓，

4、同時抑制了共模信號輸出，由此有效地提高了射頻磁探針的信噪比。2在旋片電容型調諧射頻磁探針用于射頻感性耦合等離子體磁場測量時發(fā)現(xiàn)，補償電容的共模抑制作用與射頻共模信號(等離子體射頻空間電位)的大小密切相關，在射頻共模幅值不定的實際測量條件下，補償電容不能完全抑制旋片電容型調諧射頻磁探針的共模干擾。為此，我們提出了并制作了電氣對稱的調諧磁探針，通過改變串聯(lián)同軸線的長度進行調諧，同時采用雙絞線方法提高中心抽頭變壓器初級線圈的電氣對稱性，進一步

5、提高磁探針的共模信號抑制能力。對串聯(lián)同軸線型調諧射頻磁探針進行了幅值和相位標定，研究了探頭線圈溫升對磁探針測量的影響。測量結果表明，在不同的共模射頻干擾信號下，串聯(lián)同軸線型調諧射頻磁探針表現(xiàn)出優(yōu)異的共模抑制效果，可以用于射頻感性耦合等離子體中的射頻磁場測量。3在采用簡單的探針理論由Langmuir探針I(yè)—V特性曲線獲得射頻等離子體參數時，一種簡單有效的方法是采用被動補償降低射頻電壓的干擾，射頻高阻器件通?？拷结橆^，該結構需要冷卻，且易