Анализ возможности независимого регулирования различных параметров плазмы ВЧ несамостоятельного разряда с дополнительной ионизацией электронным пучком

Обложка

Цитировать

Полный текст

Аннотация

В данной статье представлены результаты исследования нового типа плазмы ВЧ несамостоятельного разряда (ВЧНР) низкого давления с дополнительной ионизацией пучками высокоэнергетичных электронов. С помощью комплексного экспериментально-теоретического подхода было показано отличие параметров такой плазмы (плотность плазмы, температура электронов, функция распределения электронов и ионов по энергиям) от случая обычной ВЧ-плазмы, а также от случая чисто пучковой несамостоятельной плазмы. Проведенное исследование подтвердило, что плазма ВЧНР с ионизацией электронным пучком может использоваться для получения более низкой температуры электронов, чем в классической ВЧ-плазме, и, соответственно, для получения ионов более низких энергий. Параметрами плазмы ВЧНР можно управлять: плотностью плазмы – варьируя ВЧ-мощность на частоте, используемой для генерации разряда; энергетическими спектрами электронов и ионов – варьируя соотношение вкладов ВЧ-мощности, мощности ВЧ-смещения и мощности электронного пучка. Полученный результат является также перспективным для возможности прецизионной обработки поверхности плазмой с низкой энергией ионов (порядка нескольких электронвольт), используемой в технологиях атомного слоевого травления и осаждения в плазменных реакторах нового поколения.

Об авторах

Мария Андреевна Богданова

Научно-исследовательский институт ядерной физики им. Д.В. Скобельцына, МГУ им. М.В. Ломоносова

Автор, ответственный за переписку.
Email: bogdanova.masha91@gmail.com
Россия, 119991, Россия, Москва, ГСП-1, Ленинские горы, 1-2

Дмитрий Викторович Лопаев

Научно-исследовательский институт ядерной физики им. Д.В. Скобельцына, МГУ им. М.В. Ломоносова

Email: d.lopaev@gmail.com
Россия, 119991, Россия, Москва, ГСП-1, Ленинские горы, 1-2

Ольга Вячеславовна Прошина

Научно-исследовательский институт ядерной физики им. Д.В. Скобельцына, МГУ им. М.В. Ломоносова

Email: oproshina@mics.msu.ru
Россия, 119991, Россия, Москва, ГСП-1, Ленинские горы, 1-2

Татьяна Викторовна Рахимова

Научно-исследовательский институт ядерной физики им. Д.В. Скобельцына, МГУ им. М.В. Ломоносова

Email: trakhimova@mics.msu.ru
Россия, 119991, Россия, Москва, ГСП-1, Ленинские горы, 1-2

Александр Турсунович Рахимов

Научно-исследовательский институт ядерной физики им. Д.В. Скобельцына, МГУ им. М.В. Ломоносова

Email: arakhimov@mics.msu.ru

профессор

Россия, 119991, Россия, Москва, ГСП-1, Ленинские горы, 1-2

Список литературы

  1. T. Faraz, K. Arts, S. Karwal, H.C.M. Knoops, W.M.M. Kessels Plasma Sources Sci. Technol., 2019, 28(2), 24002. doi: 10.1088/1361-6595/aaf2c7.
  2. S.G. Walton, D.R. Boris, S.C. Hernandez, E.H. Lock, Tz.B. Petrova, G.M. Petrov, R.F. Fernsler ECS J. Solid State Sci. Technol., 2015, 4(6), N5033. doi: 10.1149/2.0071506jss.
  3. R.A. Meger, D.D. Blackwell, R.F. Fernsler, M. Lampe, D. Leonhardt, W.M. Manheimer, D.P. Murphy, S.G. Walton Phys. Plasmas, 2001, 8(5), 2558. doi: 10.1063/1.1345506.
  4. D. Leonhardt, C. Muratore, S. G. Walton IEEE Trans. Plasma Sci., 2005, 33(2), 783. doi: 10.1109/TPS.2005.844609.
  5. D.R. Boris, T.B. Petrova, G.M. Petrov, S.G. Walton J. Vac. Sci. Technol. A Vacuum, Surfaces, Film., 2016, 35(1), 01A104. doi: 10.1116/1.4971416.
  6. S.G. Walton, S.C. Hernández, D.R. Boris, T.B. Petrova, G.M. Petrov J. Phys. D. Appl. Phys., 2017, 50(35), 354001. doi: 10.1088/1361-6463/AA7D12.
  7. D.R. Boris, S.G. Walton J. Vac. Sci. Technol. A, 2018, 36(6), 060601. doi: 10.1116/1.5053615.
  8. D.B. Zolotukhin, V.A. Burdovitsin, E.M. Oks Plasma Sources Sci. Technol., 2015, 25(1), 015001. doi: 10.1088/0963-0252/25/1/015001.
  9. D.B. Zolotukhin, M.I. Lomaev, E.M. Oks, A.V. Tyunkov, Y.G. Yushkov Plasma Sources Sci. Technol., 2019, 28(3), 035018. doi: 10.1088/1361-6595/ab0942.
  10. A.P. Palov, O.V. Proshina, T.V. Rakhimova, A.T. Rakhimov, E.N. Voronina Plasma Process. Polym., 2021, 18(7), 2100007. doi: 10.1002/ppap.202100007.
  11. K.D. Schatz, D.N. Ruzic Plasma Sources Sci. Technol., 1993, 2(2), 100. doi: 10.1088/0963-0252/2/2/005.
  12. M.J. Kushner, W.Z. Collison, D.N. Ruzic J. Vac. Sci. Technol. A Vacuum, Surfaces, Film., 1996, 14(4), 2094. doi: 10.1116/1.578206.
  13. M.A. Lieberman, A.J. Lichtenberg Principles of Plasma Discharges and Materials Processing, USA, NJ, Hoboken, John Wiley & Sons, Inc., 2005, 757 pp.
  14. C. Charles, A.W. Degeling, T.E. Sheridan, J.H. Harris, M.A. Lieberman, R.W. Boswell Phys. Plasmas, 2000, 7(12), 5232. doi: 10.1063/1.1322557.
  15. M. Bogdanova, D. Lopaev, T. Rakhimova, D. Voloshin, A. Zotovich, S. Zyryanov Plasma Sources Sci. Technol., 2021, 30(7), 075020. doi: 10.1088/1361-6595/abf71b.
  16. A.S. Kovalev, Y.A. Mankelevich, E.A. Muratov, A.T. Rakhimov, N.V. Suetin J. Vac. Sci. Technol. A Vacuum, Surfaces, Film., 1992, 10(4), 1086. doi: 10.1116/1.578206.
  17. A.I. Zotovich, D.V Lopaev, M.A. Bogdanova, S.M. Zyryanov, A.T. Rakhimov J. Phys. D. Appl. Phys., 2022, 55(31), 315201. doi: 10.1088/1361-6463/ac6712.
  18. R.B. Piejak, J. Al-Kuzee, N.S.J. Braithwaite Plasma Sources Sci. Technol., 2005, 14(4), 734. doi: 10.1088/0963-0252/14/4/012.
  19. T.V. Rakhimova, O.V. Braginsky, V.V. Ivanov, A.S. Kovalev, D.V. Lopaev, Yu.A. Mankelevich, M.A. Olevanov, O.V. Proshina, A.T. Rakhimov, A.N. Vasilieva, D.G. Voloshin IEEE Trans. Plasma Sci., 2007, 35(5), 1229. doi: 10.1109/TPS.2007.905201.
  20. O.V. Proshina, T.V. Rakhimova, A.S. Kovalev, A. Vasilieva, A. Zotovich, S.M. Zyryanov, A.T. Rakhimov Plasma Sources Sci. Technol., 2020, 29(1), 015015. doi: 10.1088/1361-6595/ab5adb.

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML

© Богданова М.А., Лопаев Д.В., Прошина О.В., Рахимова Т.В., Рахимов А.Т., 2023

Согласие на обработку персональных данных

 

Используя сайт https://journals.rcsi.science, я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных») даю согласие на обработку персональных данных на этом сайте (текст Согласия) и на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика» (текст Согласия).