RF-CCP(电容耦合) 和RF-ICP(感应耦合)离子源的结构原理

RF-CCP(电容耦合)离子源

电容耦合方式是由接地的放电室和引入的驱动电极作为耦合元件。驱动电极采用陶瓷材料以减少离子的对阴极材料的溅射。当与电源接通后,在放电室和驱动电极之间产生高频电场,自由电子在此作用下做上下往复运动,并激发放电。由于电子的自由程远大于放电室的尺寸,因此主要靠它们从管壁上打出的二次电子而获得倍增,后者成为这种放电的维持者,而由气体电离所产生的二次电子将起次要作用。

电容耦合产生的几百伏的鞘层电压,会导致放电室内部元件的快速溅射,同时影响离子轨迹,使离子束均匀性和准直性变差。

RF-ICP(射频感应耦合)离子源

射频ICP源的发射天线绕在电绝缘的石英放电室外边,当通过匹配网络将射频功率加到线圈上时,线圈中就有射频电流通过,于是产生射频磁通,并且在放电室内部沿着轴向感应出射频电场,其中的电子被电场加速,从而产生等离子体,同时线圈的能量被耦合到等离子体中。

射频ICP离子源的原理石英放电室外面是螺旋射频线圈,低能电子沿着平行放电室壁方向做螺旋线运动,被感应耦合电场加速,这样减小了电子损耗,增加了电离几率。为了保证等离子体的均匀性,气体被石英扩散器沿周向引入放电室,由于离子束流密度直接与等离子体密度和电子温度均方根成正比,根据螺旋射频线圈和射频趋肤效应(skin effect),温度较高的电子分布在放电室壁外周,补偿了因放电室壁处等离子密度的减小,有利于提高离子束的均匀性和准直性。

实际应用角度：刻蚀键能较大的物质，如oxide的物质，用CCP；

刻蚀金属/多晶，ICP更好

声明：以上内容仅供参考，具体的以实际的实验为准.

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