Вакуумно-плазменные процессы и технологии. Ефремов А.М - 97 стр.

можно записать

                             ω 2ε 0 me
                        ne ≤           = nc ,                  (2.65)
                                e2

где nc - критическая концентрация электронов, то есть максимально
возможная величина, которая может быть достигнута в объеме плаз-
мы, возбуждаемой и поддерживаемой только переменным электриче-
ским полем. Для частоты 2.45 ГГц эта величина составляет
7.1⋅10-10 см-3. В условиях ЭЦР плазмы поляризованные электромаг-
нитные волны могут распространяться вдоль силовых линий магнит-
ного поля даже при невыполнении условия ω ≥ ω p . Поэтому концен-
трации электронов, наблюдаемые в ЭЦР плазме, значительно выше
nc , определяемой соотношением (2.55) для соответствующей частоты
поля, и достигают при ω = 2.45 ГГц величин порядка 1012 см-3.
       Все перечисленные выше свойства ЭЦР плазмы позволяют ис-
пользовать ее в диапазоне давлений 10-3 – 10-5 тор (∼ 0.1 – 0.01 Па),
достигая при этом высоких степеней ионизации (до 10%) и диссоциа-
ции (до 100%) плазмообразующего газа. Высокая эффективность по-
глощения энергии электронами от электрического поля приводит к
тому, что типичные значения электронной температуры в ЭЦР плазме
(∼ 5 эВ) выше по сравнению с обычным ВЧ разрядом. В то же время
энергия ионов, бомбардирующих обрабатываемый материал, при без-
электродном способе возбуждения разряда составляет порядка 10 – 30
эВ и может регулироваться относительно независимо при подаче от-
рицательного смещения на подложкодержатель. Это делает ЭЦР
плазму привлекательным инструментом для наноразмерного анизо-
тропного травления материалов в технологии микроэлектроники.
       Существует несколько разновидностей систем возбуждения
ЭЦР плазмы, которые нашли отражение в конструктивных особенно-
стях современных плазмохимических реакторов. Наиболее распро-
страненные из этих систем представлены на рис. 2.4.3. Вариант а)
представляет собой реактор с удаленной зоной резонанса (на рис. –
heating zone), которая находится вне рабочей камеры реактора, где
располагается обрабатываемый материал. Расстояние от зоны резо-
нанса до подложкодержателя может достигать 50 см. По направлению
от зоны резонанса к подложкодержателю происходит снижение пото-
ка ионов и увеличение энергии ионов, бомбардирующих поверхность.
В тех случаях, когда такое изменение параметров плазмы является


                                   97