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碰撞效应对射频等离子体鞘层特性及刻蚀剖面的影响

作　者: 邱华檀
导　师: 王友年
学　校: 大连理工大学
专　业: 等离子体物理
关键词: 射频放电等离子体鞘层碰撞能量分布角度分布刻蚀
分类号: O534
类　型: 硕士论文
年　份: 2002年
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内容摘要

本文建立了一套自洽的碰撞射频等离子体鞘层理论模型，系统地研究了碰撞效应对等离子体鞘层的物理特性、离子入射到基板上的能量分布和角度分布以及刻蚀剖面的影响。首先将Liberman的无碰撞射频鞘层模型进行推广，考虑了离子与中性粒子的电荷交换碰撞效应，建立了描述碰撞射频等离子体鞘层动力学特性的自洽模型，研究了碰撞效应，射频偏压，电源参数等对射频鞘层的瞬时厚度及电场分布的影响。其次，利用已建立的碰撞等离子体鞘层模型和Monte-Carlo方法模拟了离子在射频鞘层电场中的运动过程，不仅考虑了离子同中性粒子的电荷交换碰撞，还考虑了它们之间的弹性碰撞过程，研究了碰撞效应对入射到基板上的离子能量分布和角度分布的影响。最后，针对等离子体刻蚀工艺，建立了微结构区剖面的时空演化模型，并模拟了碰撞效应和电源参数对刻蚀剖面演化的影响。数值结果表明：随着放电气压增加，离子在基板上的能量分布逐渐地由双峰分布变成单峰分布，而且低能离子的数目也逐渐地增加。入射到基板上的离子呈小角分布，而且放电气压等参数对角度分布的影响不是太明显。碰撞效应和低电源功率减缓刻蚀的进程。比较小的掩膜厚度和大的刻蚀线宽都有利于刻蚀的速度和深度。

全文目录

第一章引言  7-10
  §1．1 研究射频等离子体鞘层的重要性  7-8
  §1．2 射频等离子体鞘层的研究进展  8-9
  §1．3 本文的研究计划  9-10
第二章碰撞效应对射频放电等离子体鞘层特性的影响  10-23
  §2．1 Liberman的无碰撞射频等离子体鞘层模型  10-12
  §2．2 自洽的碰撞射频等离子体鞘层模型  12-15
  §2．3 数值结果及讨论  15-21
  §2．4 小结  21-23
第三章碰撞效应对离子在基板上的能量分布和角度分布的影响  23-32
  §3．1 研究的现状及存在的问题  23
  §3．2 离子在碰撞射频鞘层中运动的Monte-Carlo模拟方法  23-26
  §3．3 离子在基板上的能量分布和角度分布  26-30
  §3．4 小结  30-32
第四章刻蚀剖面演化的数值模拟  32-46
  §4．1 等离子体刻蚀技术  32-34
  §4．2 刻蚀剖面演化的模型  34-39
  §4．3 碰撞效应对刻蚀剖面的影响  39-44
  §4．4 小结  44-46
参考文献  46-49
硕士期间发表的论文  49-50
致谢  50-51

碰撞效应对射频等离子体鞘层特性及刻蚀剖面的影响

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