本项目的研究重点将放在大面积多线圈的ICP等离子体耦合特性以及等离子体均匀性方面。通过对单线圈ICP等离子体的耦合特性研究提出一个基本的等离子体阻抗模型,为确定多线圈ICP等离子体的网络匹配参数提供依据;研究多线圈的几何结构、位形配置、线圈之间的互感、匝间距与匝数等对感应耦合等离子体的电子温度、密度以及能量分布的影响规律;根据实验结果,修正多线圈ICP等离子体的阻抗模型;阐明宏观参量对产生大面积均
本项研究工作旨在通过改变感应线圈配置方式寻求实现大面积均匀的感应耦合等离子体源的途径。在理论上,基于感应耦合等离子体的变压器等效电路模型,对感应天线的空间场分布、等离子体电阻、电感与功率耦合效率等参量进行了数值计算,给出了功率耦合效率与感应线圈的品质因素和耦合系数之间的关联;实验上,开展了单组天线感应耦合等离子体的放电特性、刻蚀性能及碳氟基团的行为、天线配置对等离子体功率耦合效率的影响、四组并联感应天线的阻抗匹配及其放电特征等方面研究。采用Langmuir探针方法研究了CF4感应耦合等离子体的电子温度特性;采用标定发射光谱和质谱法研究了碳氟等离子体中对刻蚀和沉积有重要影响的一些基团(如C2、CFx等)产生机理;研究了多匝感应天线对阻抗匹配、等离子体的产生与性质的影响;基于单组线圈的感应放电实验依据,成功的实现了四组感应线圈并联的腔体直径为800mm、处理直径超过500mm的大面积感应耦合等离子体放电,并对其所产生的均匀性进行了研究;实验结果也应用到微感应放电和传输天线型感应放电中。这些实验研究结果对于感应耦合放电特性的理解和掌握、开发大面积新颖等离子体源技术有着十分重要的意义.