偏压发生器（波形）

合作学术论文

电容耦合等离子体中低频方形裁剪电压波形对离子通量——能量分布的控制

电容耦合等离子体在越来越多的技术应用中被常规使用，其中需要精确控制影响边界表面离子通量的能量分布的数量和形状。通常情况下，需要可控能量的窄峰，例如，为了提高等离子体蚀刻的选择性，这在经典放电中无法实现的。我们将实验离子通量-能量分布测量和PIC/MCC模拟相结合，以深入了解由低频(100 kHz)脉冲和高频(27.12 MHz)信号组成的方形定制电压波形驱动的放电的操作和离子加速机制。观察到离子通量-能量分布具有狭窄的高能峰和在中间能量处离子通量的强烈降低。通过调节低频电压脉冲幅度和占空比，可以控制能量轴上的高能峰位置。深入分析了通过调整这些控制参数来定制驱动电压波形及其重复频率对等离子体运行和离子通量-能量分布的影响。我们发现，占空比(<40%或>60%)决定了高能离子是在接地电极形成还是在通电电极形成，并且脉冲的持续时间必须超过离子能量弛豫时间，大约在0.5 μs。

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具有定制波形偏置的精确离子能量控制的等效电路模型

对于原子级等离子体加工，需要精确地控制等离子体离子的能量，包括精确的各向同性和选择性蚀刻和沉积。量身定制的波形已被用于偏压衬底表，以准确控制这种离子能量。最近的研究表明，开关模式功率变换器可用于生成这种波形，与传统使用的线性放大器相比，具有更高的能效和灵活性。本文提出了一种改进的等离子反应器等效电路模型，用于模拟和优化偏置波形。针对不同的过程阶段（包括充电、放电和放电后阶段）分析等效电路。该模型适用于电路仿真，可用于预测电流波形和离子能量分布。模型需要等离子体参数作为输入，因此引入了一种基于偏置电压和输出电流波形的电学测量的经验参数识别方法。由于这些电测量不与等离子体过程相互作用，所提出的参数识别方法是非侵入性的。实验结果表明，所提出的模型和参数辨识方法达到了预期的准确性。

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