在微电子工艺中,等离子体技术是多个单项工艺中都经常使用的技术,如等离子增强化学气相淀积、PIC12F615溅射、干法刻蚀等,在介绍等离子增强化学气相淀积工艺之前,首先介绍等离子的产生方法及状态特点。

   直流气体辉光放电

   在通常情况下,气体处于电中性状态,只有极少量的分子受到高能宇宙射线的激发而电离。在没有外加电场时,这些电离的带电粒子与气体分子一样,作杂乱无章的热运动。当有外加电场时,气体放电情况和所加载的电压有关。直流气体辉光放电装置如图713所示,在一个圆柱形玻璃管内部两端装上两个平板电极,玻璃管内气体的真空度为几至几十帕,当平板电极上加载直流电压时,电路中有电流存在,随着电压变化气体放电呈现出不同的方式和特性。

   是直流气体辉光放电FV曲线。在曲线的爹乙段是暗流区。在这个区域气体中自然产生的离子和电子做定向运动,运动速度随着电压的增加而加快,电流也就随着电压增加而线性增大。当电压足够大时,带电粒子的运动速度达到饱和值,这时电流达到某一极大值,再增加压,电流并不随之增加。因为气体中自然电离分子很少,数量和速度又是基本恒定的,即使再提高电压,迁移到达电极的电子和离子数目也不再变化,所以宏观上表现出电流微弱且不稳定,通常仅有10^“~1onA,而且这个电流值的大小取决于气体中的电离分子数。气体在此区间导电而不发光,为无光放电,故称暗流区。