微波电子回旋共振等离子体技术及其应用

微波电子回旋共振等离子体是淀积薄膜、微细加工和材料表面改性的一种重要手段。由于这种等离子体电离水平高,化学活性好,可以用来实现基片上薄膜的室温化学气相淀积和反应离子刻蚀,因此对于微电子学、光电子学和薄膜传感器件的发展,这种等离子体会具有重要的意义。此外,采用微波电子回旋共振等离子体原理,没有灯丝的离子源可以提高离子源的使用寿命,可以增加离子束的束流密度。可以确信,微波电子回旋共振等离子体的发展,将把离子源技术提高到一个新的水平。显然,这必将对材料表面改性工艺,包括离子注入掺杂等工艺的发展发挥作用。自从1985年以来,为了得到大容积等离子体而发展了微波电子回旋共振多磁极等离子体,这些技术在薄膜技术、微细加工以及材料表面改性中的应用前景是乐观的。我们将在本文中,介绍微波电子回旋共振等离子体的原理及其应用。     

微波电子回旋共振等离子体刻蚀研究

研究了线圈、多极混合磁位形ECR等离子体及刻蚀特性。静电探针测量结果表明，在φ200mm，φ100mm范围内等离子体离子流强径向不均匀性为±21．5％，±5．3％。4英寸片片内刻蚀不均匀性≤±0．5％，0．25μm线宽刻蚀方向性为0．75。并结合等离子体特性及刻蚀机理，对有关结果进行了分析。     

分布式电子回旋共振等离子体制备高质量二氧化硅薄膜

介绍了一种采用DECR等离子体在低温下制备高质量SiO2薄膜的PECVD工艺。讨论了DECRPECVD工艺中气相O／Si原子比以及沉积速率对SiO2薄膜性能的影响。采用包括高能离子分析、椭偏仪、化学刻蚀以及红外吸收谱等物理和化学方法，对所镀SiO2薄膜的各种理化特性进行了分析和研究。在此基础上，还采用准静态I-U和高、低频C-U技术对优化工艺后的SiO2薄膜进行了电学性能测试，并在最后给出了采用DECRSiO2的薄膜晶体管的特性曲线。     

电子回旋共振等离子体用于聚四氟乙烯材料表面改性

在电子回旋共振（ECR）等离子体装置中，使用Ar气，N2气，H2气和普通空气放电，对聚四氟乙烯（PTFE）材料进行表面处理以提高其表面粘结性能，详细研究了在不同的放电气压，微波功率，处理时间，气体种类的情况下，样品表面的接触角的变化，同时也讨论了样品导电性能和外观等的变化，使用红外吸收谱对样品结构处理前后的变化进行了测量，对等离子体处理的机理进行初步的讨论，使用Langmuir探针测量了Ar气和N2气等离子体中的离子密度，用能量分析器测量了离子的能量，发现在对样品的处理中，ECR等离子体的离子密度是影响表面性能的主要因素，离子能量的作用不明显。     

微波电子回旋共振等离子体的阻抗特性分析

基于微波电子回旋共振（ECR）等离子体中的物理和化学性质变化会引起微波传输线阻抗的变化，采用微波三探针研究了ECR等离子体的微波阻抗随装置运行参数的变化情况，并通过一个简单的放电等效电路将阻抗的变化和等离子体性质的变化联系起来。实验结果表明，通过对ECR等离子体进行阻抗特性分析，可以在不对其产生干扰的情况下了解其性质的变化。阻抗特性分析为ECR等离子体的机理研究提供了一种新的诊断途径，有利于ECR等离子体工艺的推广和应用。     

永磁电子回旋共振等离子体化学气相沉积系统

研制了一台永磁ECR等离子体化学气相沉积系统.通过同轴开口电介质空腔产生表面波,利用高磁能积Nd-Fe-B磁钢块的合理分布形成高强磁场,通过共振磁场区域内的电子回旋共振效应产生大面积均匀的高密度等离子体.进行了ECR等离子体化学气相沉积氧化硅和氮化硅薄膜工艺的研究.6英寸片内膜厚均匀性优于95%,沉积速率高于100 nm/min,FTIR光谱分析表明薄膜中H含量很低.     

微波电子回旋共振等离子体的阻抗特性分析

基于微波电子回肇共振（ＥＣＲ）等离了体中的物理和化学性质变化会引起微波传输线阻抗的变化，采用微波三探针研究了ＥＣＲ等离子体的微波阻抗随装置运行参数的变化情况，并通过一个简单的放电等效电路将阻抗的变化和等离子体性质的变化联系起来。实验结果表明，通过对ＥＣＲ等离子体阻抗特性分析，可以在不对其产生干扰原情况下解其性质的变化。阻抗特性分析为ＥＣＲ等离了体的机理研究提供了一种新的诊断途径，有利于ＥＣＲ等离子     

电子回旋共振等离子体用于聚四氟乙烯材料表面改性

在电子回旋共振 (ECR)等离子体装置中 ,使用Ar气 ,N2 气 ,H2 气和普通空气放电 ,对聚四氟乙烯 (PTFE)材料进行表面处理以提高其表面粘结性能。详细研究了在不同的放电气压 ,微波功率 ,处理时间 ,气体种类的情况下 ,样品表面的接触角的变化。同时也讨论了样品导电性能和外观等的变化。使用红外吸收谱对样品结构处理前后的变化进行了测量 ,对等离子体处理的机理进行了初步的讨论。使用Langmuir探针测量了Ar气和N2 气等离子体中的离子密度 ,用能量分析器测量了离子的能量。发现在对样品的处理中 ,ECR等离子体的离子密度是影响表面性能的主要因素 ,离子能量的作用不明显     

微波电子回旋共振等离子体金属内壁镀膜装置及其实验研究

1引言在筒形内壁上镀出耐腐蚀、耐磨、耐高温的材料，这无论是在国防上还是在民用上都具有非常重要的意义。由于在金属管内壁上化学汽相沉积镀膜是一个比较困难的问题，使得这方面的工作一直难以突破。等离子体辅助化学汽相沉积镀膜（PECVD）已经得到广泛的应用。利用微波电子回旋共振（ECR）产生等离子体进行镀膜已获取了多种薄膜，如金钢石［’j、氧化硅‘”、碳化硅［‘’等。应用ECR等离子体具有无电极污染、低气压运行、低温沉积的优点。本文利用等离子体化学汽相沉积原理及等离子体动力学原理，建立了一台内壁镀膜装置。2实验装…     

分布式电子回旋共振（DECR）等离子体实验研究

本文介绍了一种新型高密度低温等离子体——分布式电子回旋共振（ＤＥＣＲ）等离子体。文中利用样品架作为探针对Ａｒ，Ｈ２，Ｏ２及Ｎ２Ｏ等气体的ＤＥＣＲ等离子体特性作了定性的实验研究和分析。     

分布子电子回旋共振等离子体制备高质量二氧化硅薄膜

介绍了一种采用ＤＥＣＲ等离子体在低温下制备高质量ＳｉＯ２薄膜的ＰＥＣＶＤ工艺。讨论了ＤＥＣＲＰＥＣＶＤ工艺中气相Ｏ／Ｓｉ原子比以及沉积速率对ＳｉＯ２薄膜性能的影响。采用包括高能离子分析，椭扁仪，化学刻蚀以及红外吸收谱等物理和化学方法，对所镀ＳｉＯ２薄膜的各种理化特性地分析和研究。     

电子回旋共振等离子体辅助溅射沉积锂磷氧氮薄膜

用电子回旋共振(ECR)等离子体辅助射频溅射沉积法制备快锂离子传导的锂磷氧氮(LiPON)薄膜. X射线光电子能谱、扫描电子显微镜、紫外可见吸收光谱等手段表征了在不同ECR功率辅助下沉积的薄膜. 结果显示, ECR等离子体对磁控溅射沉积薄膜的生长有明显的影响,能够提高N的插入量, 改变薄膜的组成与结构. 但是过高的ECR功率反而易破坏薄膜的结构, 不利于N的插入. 最佳的实验条件是在ECR 200W辅助下沉积的LiPON薄膜, 它的电导率约为8×10^-6S/cm. 讨论了ECR对沉积LiPON薄膜的N插入机理.     

电子回旋共振等离子体源的朗谬尔探针诊断

电子回旋共振(ECR)等离子体以其密度高、工作气压低、均匀性好、参数易于控制等优点在超大规模集成电路工艺中获得了广泛的应用.利用朗谬尔探针对ECR等离子体进行了初步的诊断研究,测量了等离子体的单探针伏安特性并计算出电子温度,电子密度和等离子体电势等参量.实验证明,ECR等离子体源能够稳定地产生电子温度较低的高密度等离子体.     

采用电子回旋共振微波等离子体增强的溅射沉积薄膜技术

利用高等离子体密度、高电子温度和高离化率的ECR微波等离子体增强二极溅射、磁控溅射反应沉积金属氨化物薄膜。实验结果表明，ECR微波等离子体具有降低薄膜沉积温度，提高薄膜沉积速率和改善薄膜质量的作用。特别是采用基片施加脉冲负偏压的ECR微波等离子体源离子增强反应磁控溅射沉积技术，设备成本低，工艺方法简单，可获得与离子束增强沉积（IBAD）相近的对薄膜结构和特性的改性作用，可制备高质量金属氢化物薄膜。     

采用电子回旋共振微波等离子体增强的溅射沉积薄膜技术

利用高等离子体密度、高电子温度和高离化率的ＥＣＲ微波等离子体增强二极溅射、磁控溅射反应沉积金属氮化物薄膜。实验结果表明，ＥＣＲ微波等离子体具有降低薄膜沉积温度，提高薄膜沉积速率和改善薄膜质量的作用。特别是采用基片施加脉冲负偏压的ＥＣＲ微波等离子体源离子增强反应磁控溅射沉积技术，设备成本低，工艺方法简单，可获得与离子束增强沉积相近的对薄膜结构和特性的改性作用，可制备高质量金属氮化物薄膜。     

电子回旋共振等离子体辅助脉冲式沉积氧化铝薄膜的研究

采用自行设计和加工的微波电子回旋共振装置、进气系统和工艺程序,以三甲基铝为前躯体,氧气为氧化剂,HF处理过的单晶硅片为基片,在无任何外加热条件下进行原子层沉积氧化铝薄膜的实验研究。利用X射线衍射、X射线光电子能谱、扫描电子显微镜、原子力显微镜、高分辨率透射电子显微镜等分析手段对薄膜进行了化学成分和微观结构的表征。结果表明,制备的氧化铝薄膜为非晶态结构,薄膜的表面非常光滑平整。薄膜的截面微观结构图像显示,薄膜厚度大约为80nm,界面清晰、按照周期数和层数线形生长规律进行生长。     

电子回旋共振离子推力器的研究进展

电子回旋共振离子推力器是一种静电式离子推力器,具有无电极烧蚀、比冲高、寿命长等优点,在未来的深空探测上具有广泛的应用前景。概述了电子回旋共振离子推力器的系统组成、结构、工作原理、性能和寿命实验状况。介绍了国内外该推力器的研究进展及发展现状,并根据实际情况,指出了国内该推力器的研究思路和发展方向。