Ion energy and angular distributions in RF capacitively coupled plasma sources

Abstract

The possibilities to control ion energy distribution functions (IEDFs) and ion angle distribution functions (IADFs) on electrodes in single- and dualfrequency capacitively coupled plasma (CCP) sources are investigated by means of particle-in-cell/Monte Carlo (PIC/MCC) simulations. It is shown that the IEDFs can be controlled by the driven voltage and frequency in singlefrequency capacitive discharges. It is demonstrated that the IEDFs and IADFs can be controlled by the low frequency voltage in dualfrequency CCP sources.

С помощью численного моделирования методом макрочастиц изучены возможности управления функциями распределения ионов по энергиям и углам на электродах в одно- и двухчастотном источниках плазмы на основе ёмкостного разряда. Показано, что функциями распределения ионов по энергиям можно управлять с помощью амплитуды и частоты высокочастотной накачки, поддерживающей разряд в одночастотном источнике плазмы. Показано также, что функциями распределения ионов по энергиям и углам можно управлять с помощью величины амплитуды низкочастотного сигнала в источнике плазмы на основе двухчастотного ёмкостного разряда.

За допомогою числового моделювання методом макрочастинок досліджено можливості керування функціями розподілу іонів за енергіями та кутами на електродах у одно- та двухчастотних джерелах плазми на основі ємкісного розряду. Показано, що функціями розподілу іонів за енергіями можна керувати за допомогою амплітуди та частоти високочастотної накачки, яка підтримує розряд у одночастотному джерелі плазми. Показано також, що функціями розподілу іонів за енергіями та кутами можна керувати за допомогою амплітуди низькочастотного сигналу у джерелі плазми на основі двухчастотного ємкісного розряду.