Вакуумно-плазменные процессы и технологии. Ефремов А.М - 250 стр.

электронов в разряде, коэффициент                               скорости   возбуждения,
определяемый соотношением
                         1/ 2
                     2e        ∞
            k ex =           ∫     Qex (ε ) f (ε ) ε dε ,                    (6.11)
                     me       ε ex
                                  th




становится зависимым от внешних параметров разряда. Появление
такой зависимости ведет к нелинейной связи интенсивности излуче ния
с концентрацией соответствующих невозбужденных частиц.
      Для типичного диапазона внешних условий, реализуемых в
промышленных реакторах плазменного травления (P = 1 – 10 Па, W =
0.1 – 10 Вт/см3) значения средней энергии электронов в плазме
варьируются в диапазоне 3 - 6 эВ. Для большинства плазмообразующих
газов пороговые энергии возбуждения как молекулярных компонентов,
так и продуктов их диссоциации превышают эту величину и
составляют 8 – 12 эВ. Принимая во внимание существенную
зависимость концентрации электронов от внешних параметров разряда,
постоянство величины kex ne в уравнении (6.10), а следовательно, и
получение прямой пропорциональности между интенсивностью
излучения активных частиц плазмы и их концентрациями в плазме
является маловероят ным. Поэтому прямые измерения интенсивностей
излучения могут быть полезны лишь в трех случаях:
• при качественном слежении за концентрациями частиц (как
   активных, так и продуктов взаимодействия – см. табл. 6.4.1), когда
   внешние параметры разряда, определяющие параметр kex ne ,
   поддерживаются на постоянном уровне. В данном случае изменение
   концентрации электронов и вида ФРЭЭ может быть обусловлено
   лишь внутренней нестабильностью разряда или влиянием
   газообразных продуктов взаимодействия. Как и для метода масс-
   спектрометрии, основная идея контроля здесь базируется на
   предположении,      что      скорость    гетерогенной     реакции
   пропорциональна либо концентрации реагентов, либо продуктов
   реакции в газовой фазе (рис. 6.4.3).
• при контроле плазменного травления материалов по излучению
   продуктов травления, имеющих потенциалы возбуждения ниже
   средней энергии электронов в плазме. В этом случае коэффициент
   скорости возбуждения будет слабо зависеть от параметров разряда и
   при варьировании последних не в очень широком диапазоне можно
   ожидать однозначной зависимости между концентрацией продуктов
   травления в газовой фазе (то есть скоростью травления для
   стационарного процесса) и интенсивностью излучения.

                                               250