甚高频磁控溅射放电等离子体特性的研究

【摘要】磁控溅射是一种重要的薄膜沉积技术。在过去几十年中，磁控溅射技术得到快速发展，特别是非平衡磁控溅射技术的发展使得磁控溅射沉积薄膜得到广泛应用。近年来甚高频（VHF）磁控溅射在沉积具有良好结晶结构的薄膜方面获得了一些应用，但是对甚高频（VHF）磁控溅射放电等离子体的性能研究较少，为了更好地了解这种放电等离子体的性能，从而对甚高频（VHF）磁控溅射沉积薄膜提供一些有意义的指导，本论文开展了甚高频（VHF）磁控溅射放电等离子体特性的研究。论文主要研究了60MHz甚高频（VHF）磁控溅射放电等离子体的电子能量分布特性（EEDFs）、离子能量分布特性（IEDs）和等离子体密度、电子温度、离子通量、等离子体电位随溅射功率的变化关系，作为60MHz甚高频（VHF）磁控溅射放电等离子体的对比分析，研究了13.56MHz、27.12MHz射频（RF）磁控溅射放电等离子体特性。发现60MHz甚高频磁控溅射放电等离子体是一种高离子能量、低等离子体密度、高电子温度的等离子体。为了在保持高离子能量的前提下有效地提高等离子体密度，论文进一步研究了感性耦合等离子体（ICP）增强的甚高频（VHF）磁控溅射放电等离子体特性。发现ICP增强放电并不影响离子能量分布特性，但是导致了电子能量分布特性的变化，同时ICP增强放电极大地提高了等离子体密度，并使离子通量适当增加、电子温度适当降低。因此，13.56MHzICP增强的60MHz甚高频磁控溅射放电等离子体是一种具有较高等离子体密度、较高离子能量的等离子体。有望在沉积具有高生长速率、同时又具有良好结晶结构薄膜的方面获得应用。
【作者】黄福培；
【导师】叶超；
【作者基本信息】苏州大学，凝聚态物理，2014，硕士
【关键词】甚高频磁控溅射；ICP增强的磁控溅射放电；等离子体特性；

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