研究生: |
王景弘 |
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論文名稱: |
M型微帶線微波干涉儀之研製及應用於電漿密度量測分析探討 Development of M-Shape Microstrip Line Microwave Interferometer and Its Application in Plasma Electron Density Measurements |
指導教授: | 柳克強 |
口試委員: | |
學位類別: |
碩士 Master |
系所名稱: |
原子科學院 - 工程與系統科學系 Department of Engineering and System Science |
論文出版年: | 2010 |
畢業學年度: | 98 |
語文別: | 中文 |
論文頁數: | 91 |
中文關鍵詞: | 微波干涉儀 、電漿密度 |
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摘 要
在半導體製程中,由於電漿製程的穩定性是影響整個製程良率的重要關鍵之一,其中電漿密度在電漿製程中扮演重要角色,為了避免金屬探針的量測會汙染電漿製程,利用微波非侵入式的量測可避免汙染電漿製程,並及時監測腔體內電漿的狀況,來得知目前腔體內電漿狀態,最後調整製程參數來達到所需的製程狀態。
本研究的原理,是利用微波在真空中及電漿中傳遞的相位不同,利用其相位差來推算電漿密度,主要是延續顏才華所設計的空橋式微帶線式微波干涉儀,為了提高量測工具隨電漿密度變化的改變量,空橋式微帶線微波干涉儀是利用少部分石英當介電質,使感測器直接感測電漿,讓微波沿著微帶線傳遞時利用電漿當介電質,進而提升感測器對電漿密度變化的靈敏度。
但由於空橋式微帶線微波干涉儀使用的U字型結構,讓微波在電漿中傳遞的路徑較短,使感測器對電漿的靈敏度較小;本研究提出了M型微帶線微波干涉儀,利用改變微帶線結構來提升微波在電漿傳遞的路徑長度,並維持空橋式微帶線微波干涉儀直接感測電漿方式,進而提升M型微帶線微波干涉儀的靈敏度,最後依模擬模型實際製作M型微帶線微波干涉儀,並同時參考文獻回顧製作出可移動式電漿表面波共振吸收探針,用來量測不同氣壓的腔體內電漿密度變化,找出腔體隨氣壓變化時電漿的徑向分布,進而探討氣壓變化下電漿分佈變化的關係,並和架設在腔壁上的M型微帶線微波干涉儀的電漿密度量測結果比較,探討改善方式。
參考文獻
[1] Jung-Hyung Kim, Dae-Jin Seong. Jong-Yeon Lim, Kwang-Hwa Chung, Appl. Phys. Lett., Vol.83, No. 23( 2003)
[2] R. B. Piejak, V. A. Godyak, R. Garner, and B. M. Alexamdrvich, J. Appl. Phys., Vol. 95, No. 7(2004)
[3] R. B. Piejak, J Al-Kuzee and N St J Braithwaite, Plasma Sources Sci. Technol. 734-743, 14 (2005)
[4] H. Sugai and K. Nakamura, Abstracts of the 57th Annual Gaseous Electronics Conference 49(5)(2004)
[5] S. Dine, J.-P. Booth, G. A. Curley, C. S. Corr, J. Jolly and J. Guillon, Plasma Sources Sci. Technol. 777-786, 14 (2005)
[6] C. H. Chang, K. C. Leou, and C. Lin, J. Vac. Sci. Technol. A 19(3), 750 (2001)
[7] Heald, etc, Plasma Diagnostics with Microwaves, Wiley, New York, (1965)
[8] 陳盈吉, 國立清華大學工程與系統科學系碩士論文,(1998)
[9] 張家豪, 國立清華大學工程與系統科學系碩士論文,(2000)
[10] 張正宏, 國立清華大學工程與系統科學系博士論文,(2003)
[11] 謝政宏, 國立清華大學工程與系統科學系碩士論文,(2004)
[12] 王瀚廷, 國立清華大學工程與系統科學系碩士論文,(2005)
[13] 鄭景元, 國立清華大學工程與系統科學系碩士論文,(2006)
[14] 江忠信, 國立清華大學工程與系統科學系專題報告,(2006)
[15] 梁耀文, 國立清華大學工程與系統科學系碩士論文,(2007)
[16] 顏才華, 國立清華大學工程與系統科學系碩士論文,(2008)
[17] David M. Pozar, Microwave Engineering 3nd edition, John Wiley&sons, Inc
[18] Michael A. Lieberman, and Allan J. Lichtenberg. Principles of Plasma Discharges and Materials Processing, John Wiley&sons, Inc.
[19] K. C. Gupta, R. Garg, I. Bahl, and P. Bhartia, Microstrip lines and slotlines 2nd, Boston : Artech House.
[20] Robert E. Collin, Foundations for Microwave Engineering, McGraw-Hill, Inc.
[21] Christian Scharwitz, Marc Bo¨ke, Jo¨rg Winter, Plasma Process. Polym. 6, 76–85(2009)
[22] 潘興強, 國立清華大學工程與系統科學系碩士論文,(1997)
[23] 黃竑旻, 國立清華大學工程與系統科學系碩士論文,(2008)
[24] M. Lapke, T. Mussenbrock, and R. P. Brinkmann. , Appl. Phys. Lett, Vol. 93 (2008)
[25] Christian Scharwitz, Marc Böke, Jörg Winter,1 Martin Lapke, Thomas Mussenbrock,and Ralf Peter Brinkmann2 , Appl. Phys. Lett, Vol. 94 (2009)
[26] Christian Scharwitz,* Marc Bo¨ke, Jo¨rg Winter , Plasma Sources Sci. Technol. 76-85, 6 (2009)
[27] M. Lapke, T. Mussenbrock, and R. P. Brinkmann, Appl. Phys. Lett, Vol. 90 (2007)