Abstract
電感式高密度電漿源在半導體製程上的應用極為廣泛, 而電感式高密度電漿源具有設計較為簡單(可不必外加磁場), 容易產生大面積且均勻性佳之電漿源的優點, 是可以滿足半導體製程上需求的高密度電漿源之一.本實驗旨在研製一電感性高密度電漿源(使用螺旋直徑約8英吋的平面螺旋形感應線圈),並使用各量測系統如蘭牟爾探針, 毫米波干涉儀, 阻抗量測線路與光譜儀等等, 在不同氬氣氣體壓力及RF功率產生器下, 對電感式高密度電漿源作量測分析, 藉以瞭解所產生電漿源之電漿密度及電子溫度,電漿電位等物理參數, 以增進對電感式高密度電漿源之特性及相關物理機制的瞭解, 作為研製更高密度, 更大面積且均勻性佳的電感性高密度電漿系統發展的基礎; 其中電漿密度與氬氣氣體壓力及RF功率產生器輸出功率成正比. 對電漿中電磁場特性的瞭解是電腦模擬與設計分析電漿源的重要基礎. 利用電漿中RF之磁場隨時間變化的特性, 可以設計製作一B-DOT探針, 使用B-DOT探針可以量測電漿中RF之磁場的z 方向分量在電漿室徑向上的分佈. 實驗分別在不同的氬氣氣體壓力, 對使用三圈及四圈的平面螺旋形感應銅線圈所產生的電感式高密度電漿源來進行, 經由量測分析可以發現電漿中RF之磁場, 主要包括由RF電流流經感應銅線圈所造成的磁場及電漿中電漿電流所造成的磁場, 二者在方向上大致相反, 其中電漿電流所造成的磁場會隨著電漿密度增高而變大, 而影響到電漿中磁場的分佈; 而RF電流流經四圈的感應銅線圈所造成的磁場分佈則較三圈者為廣.