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 10 0nm/min ,FTIR光谱分析表明薄膜中H含量很低。

非对称磁镜场电子回旋共振氧等离子体刻蚀化学气相沉积金刚石膜

分别应用郎缪尔双探针和离子灵敏探针对非对称磁镜场电子回旋共振氧等离子体的电子参数、空间分布和离子参数进行了测量,分析了气压对等离子体参数及空间分布的影响。利用该等离子体在优化的气压条件下对化学气相沉积金刚石膜进行了刻蚀,并研究了刻蚀机理。结果表明：电子温度为5～10 eV,离子温度为1 eV左右,而等离子体数密度在1010cm-3数量级。随气压的升高,电子和离子温度降低,而电子数密度先增大后减小。在低气压下等离子体数密度空间分布更均匀,优化的刻蚀气压为0.1 Pa。刻蚀过程中,离子的回旋运动特性得到了加强,有利于平行于金刚石膜表面的刻蚀,有效地保护了金刚石膜的晶界和缺陷。

电子回旋共振—微波等离子体化学气相沉积法制备a-C:H(N)薄膜

采用电子回旋共振 -微波等离子体化学气相沉积技术 ,使用 CH4 和 N2 混合气作为反应气体 ,在硅衬底上制备掺氮含氢非晶碳 (a- C∶ H(N) )薄膜。紫外 Ram an光谱证实了薄膜的类金刚石特性 ;傅立叶变换红外光谱表明薄膜中存在 CH和 CN键结构。采用原子力显微镜 (AFM)观察薄膜的微观表面形貌 ,结果表明薄膜表面光滑。论文详细叙述了薄膜制备工艺 ,对测试结果进行了分析讨论 。

用电子回旋共振化学气相沉积(ECRCVD)方法制备非晶态氮化硅薄膜

探讨如何用电子回旋共振化学气相沉积(ECRCVD)设备制备非晶态氮化硅介质膜和光学膜。通过改变工艺条件中的微波功率、硅烷(S iH4)、氮气(N2)、氩气(Ar)流量、样品台温度等,控制和优化氮化硅(S iNx)折射率和生长速率,得到了各工艺条件对氮化硅(S iNx)折射率和生长速率影响曲线;通过测量用本方法制备的高反膜系的反射率,证实了镀光学膜时理论值与实际值符合的很好。

微波电子回旋共振等离子体化学气相沉积法制备多晶硅薄膜

利用微波电子回旋共振等离子体增强型化学气相沉积(ECR-PECVD)采用一步法直接在K9玻璃上低温沉积制备了多晶硅薄膜。研究了不同实验参数对薄膜沉积的影响,采用X射线衍射(XRD)、拉曼光谱、扫描电子显微镜(SEM)等实验分析方法对不同条件下制备的样品进行了晶体结构和表面形貌分析,并讨论了多晶硅薄膜沉积的最佳条件。实验结果表明,玻璃衬底上多晶硅薄膜呈柱状生长,并有一定厚度的非晶孵化层;较高氢气比例和衬底温度有利于结晶,薄膜的结晶率达到了62%;晶粒团簇的最大尺寸约为500nm。

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。

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。

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辅助原子层沉积金属铝薄膜的研究

介绍了以三甲基铝为前驱体、氢气为还原剂,在微波电子回旋共振等离子体装置中进行了等离子体辅助原子层沉积金属铝薄膜的研究。确定了影响薄膜结构、表面形貌、和性能的因素。其中薄膜的晶体结构采用X射线衍射表征、原子力显微镜表征薄膜的表面形貌、傅里叶红外变换仪研究薄膜的成分组成,而薄膜性能表面电阻用四探针电阻仪进行测量。实验得到电子回旋共振等离子体可以有效辅助原子层沉积技术制备金属铝薄膜,微波功率对铝薄膜性能有一定的影响;薄膜的后退火处理对其性能影响较大,在氢气氛围中退火处理后铝薄膜的表面电阻有显著的降低,接近其体电阻值。

电子回旋共振等离子体沉积氮化碳(CN)膜的工艺及XPS研究

电子回旋共振等离子体沉积氮化碳（ＣＮ）膜的工艺及ＸＰＳ研究＊张大忠孙官清刘仲阳陈剑王宣梁学才（原子核科学技术研究所）钟光武（西南物理研究院核聚变研究所）低温低压沉积的硬质材料不仅可用于涂敷热稳定材料以改善其表面特性，而且还可作为薄膜型光、电、磁器件的...

HL-2A装置上电子回旋共振加热沉积位置影响鱼骨模主动控制效果的实验研究

近期,在中国环流器2号A(HL-2A)装置上利用电子回旋共振加热(electron cyclotron resonance heating,ECRH)开展了鱼骨模主动控制的实验研究.结果发现,鱼骨模的主动控制效果与射频波功率沉积位置密切相关.在相同的注入功率条件下,ECRH离轴加热的效果比在轴的效果更好,甚至可以实现对鱼骨模的完全抑制.分析表明,大功率离轴射频波通过提升电子温度进而使得等离子体压强梯度和等离子体电流密度变化,随后导致安全因子改变并使得最小安全因子q_(min)>1.M3D-K程序模拟表明,鱼骨模的增长率随着q_(min)增大而减小,这意味着ECRH通过提高安全因子导致q=1有理面的缺失并使得鱼骨模被完全抑制.

电子回旋共振等离子分解CH_(19)Si_2N制备SICNB膜XPS分析

电子回旋共振等离子分解ＣＨ１９Ｓｉ２Ｎ－Ｎ２混合气体，采用溅射共混、气相液相共混沉积技术，制备四元素ＳｉＣＮＢ膜，由ＸＰＳ分析了膜的成份及生成的键结构，发现溅射共混、气液共混沉积过程中聚合成了Ｃ－Ｎ、Ｃ－Ｂ、Ｎ－Ｂ、Ｓｉ－Ｃ化合物。

电子回旋共振（ECR）等离子体技术在材料科学中的应用

电子回旋共振（ＥＣＲ）微波放电等离子体是当今大规模和超大规模集成电路制作中的高新技术．它具有大面积均匀，高密度，低电位的等离子体，是沉积各种薄膜和刻蚀的重要工具．本文简要评述了ＥＣＲ等离子体在材料科学中进行沉积镀膜和刻蚀的情况，简介了ＥＣＲ等离子体发生器的装置工作原理．

电子回旋共振波等离子体及其应用

电子回旋共振波等离子体是依靠特殊的电磁波与电学各向异性材料相互作用来实现的,它被证明是一种适用于改进传统真空镀膜工艺的高效技术。与传统辉光等离子体放电系统相比,电子回旋共振波系统的特点是产生高离子电流密度、能量分布集中的等离子体,能够实现半导体薄膜的低压高速沉积,具有离化率高、放电反应室内无电极、适合大面积薄膜沉积等优点。在实际实验及应用中常使用双电源驱动等离子体放电系统,利用电子回旋共振波原理进行等离子体放电,而使用另一个独立的射频(或者直流)电源系统来驱动等离子体束流的引出,在等离子体放电过程中可实现独立、精确控制离子电流密度和离子能量等参数,在半导体薄膜沉积、精密刻蚀、等离子体源等领域有着重要的应用。本文主要介绍了电子回旋共振波等离子体原理、特点,并结合实验与诊断方法朗缪尔探针等技术来展示其研究应用进展。

多晶硅薄膜等离子体增强化学气相沉积低温制备工艺

采用电子回旋共振等离子增强化学气相沉积(ECR-PECvD)方法,以SiH4和H2为气源,在普通玻璃衬底上沉积多晶硅薄膜.利用XRD、Raman光谱和TEM研究了衬底温度、氢气流量和微波功率对多晶硅薄膜结构的影响.结果表明,制得的多晶硅薄膜多以(220)取向择优生长,少数条件下会呈现(111)择优取向.当衬底温度为300℃、H2流速为25 mL/min、微波功率为600 W时,多晶硅薄膜结晶状态最好,且呈最佳的(220)取向.

电子回旋共振等离子体增强化学气相沉积a-CF_x薄膜的化学键结构

使用CHF3 和C6H6混合气体做气源 ,在一个电子回旋共振等离子体增强化学气相沉积装置中制备了氟化非晶碳 (a CFx)薄膜 .利用发射光谱研究了等离子体中形成的各种碳 氟、碳 氢基团随放电宏观参量的变化规律 ,对薄膜做了傅里叶变换红外光谱和X射线光电子能谱分析 ,证实等离子体中的CF2 ,CF和CH基团是控制薄膜生长、碳

MWECR-CVD法高速沉积氢化非晶硅薄膜

介绍了一种新型的 MWECR-CVD 装置．该装置设计采用了一种由单个电磁线圈和永磁体单元组合的新型磁场,设计了一种新型的矩形耦合波导．应用这一装置使 a-Si∶H 薄膜的沉积速率达到了 2nm／s 以上．为了降低薄膜的光致衰退效应,提出了热丝辅助的 MWECR-CVD,这一改进可以大大降低薄膜的氢含量,改善薄膜的光照稳定性．