Kapacitně vázaná plazma - Capacitively coupled plasma
Kapacitně vázané plazma ( CCP ) je jedním z nejčastějších typů průmyslových zdrojů plazmy . Skládá se v podstatě ze dvou kovových elektrod oddělených malou vzdáleností, umístěných v reaktoru. Tlak plynu v reaktoru může být nižší než atmosféra nebo může být atmosférický .
Popis
Typický systém CCP je poháněn jediným vysokofrekvenčním (RF) napájecím zdrojem, obvykle na 13,56 MHz . Jedna ze dvou elektrod je připojena k napájecímu zdroji a druhá je uzemněna . Protože tato konfigurace je v principu podobná kondenzátoru v elektrickém obvodu, plazma vytvořená v této konfiguraci se nazývá kapacitně vázaná plazma.
Když je mezi elektrodami generováno elektrické pole , atomy jsou ionizovány a uvolňují elektrony. Tyto elektrony v plynu jsou urychlovány vysokofrekvenčního pole a může ionizovat plyn přímo nebo nepřímo srážkách , produkovat sekundární elektrony . Je-li elektrické pole dostatečně silné, může vést k tzv. Elektronové lavině . Po rozpadu laviny se plyn stává elektricky vodivým v důsledku velkého množství volných elektronů. Často doprovází emisi světla z excitovaných atomů nebo molekul v plynu. Při produkci viditelného světla lze tvorbu plazmy nepřímo pozorovat i holýma očima.
Variace na kapacitně vázané plazmě zahrnuje izolaci jedné z elektrod, obvykle kondenzátorem . Kondenzátor se jeví jako zkrat k vysokofrekvenčnímu vysokofrekvenčnímu poli, ale jako otevřený obvod k poli stejnosměrného proudu (DC). Elektrony narážejí na elektrodu v plášti a elektroda rychle získá záporný náboj (nebo předpětí), protože kondenzátor mu nedovolí vybít se na zem. Toto nastavuje sekundární pole stejnosměrného proudu v plazmě kromě pole střídavého proudu (AC). Mohutné ionty nejsou schopny reagovat na rychle se měnící pole střídavého proudu, ale silné a trvalé pole stejnosměrného proudu je urychluje směrem k předpjaté elektrodě. Tyto energetické ionty se využívají v mnoha procesech mikrofabrikace (viz leptání reaktivních iontů (RIE)) umístěním substrátu na izolovanou (předpjatou) elektrodu.
CCP mají široké uplatnění v průmyslu zpracování polovodičů pro depozici tenkých vrstev (viz naprašování , plazmatické depozice chemickými parami (PECVD)) a leptání .