CN118250880A - 等离子体发生器 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种等离子体发生器，等离子体发生器包括腔体、第一电极板、第二电极板、电源系统和供气系统，第一电极板和第二电极板相向设置并且间隔设置，第二电极板包括出气面，出气面包括多个从内到外分布的出气区域，电源系统用于使两个电极板之间形成电场，从而使工作气体转化为等离子体；当等离子体的气压不小于P_m且不大于P_n时，等离子体的密度随气压的上升而下降；对于任意两个相邻的出气区域，内侧的出气区域的气压为P_内，外侧的出气区域的气压为P_外，P_m＜P_外＜P_内＜P_n。本发明的等离子体发生器有利于提高等离子体的分布均匀性，从而提高等离子体对工件不同部位的加工效果的一致性。

Description

等离子体发生器

技术领域

本发明涉及等离子体技术领域，尤其涉及一种等离子体发生器。

背景技术

在半导体领域，等离子体发生器用于产生等离子体，等离子体可以对工件进行加工。例如，等离子体可以对工件进行刻蚀、清洗。现有技术中，容性耦合（电容耦合）等离子体发生器的结构大致如下：发生器包括腔体和两个相互间隔的电极板，电极板位于腔体内，电极板之间形成的电场使工作气体电离从而转化为等离子体。目前，等离子体发生器对工件的不同部位加工一致性不佳，从而影响工件的品质。例如，工件正对电极板中心区域的部位可以获得较好的加工效果，但工件正对电极板外围区域的部位则会获得较差的加工效果。

发明内容

本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本发明提出一种等离子体发生器，该等离子体源有利于提高对工件不同部位的加工效果的一致性。

根据本发明实施例的等离子体发生器，包括：腔体；第一电极板，所述第一电极板位于所述腔体内；第二电极板，所述第二电极板位于所述腔体内，所述第一电极板和所述第二电极板相向设置并且间隔设置，所述第二电极板包括出气面，所述出气面朝向所述第一电极板，所述出气面包括多个出气区域，每一所述出气区域设有多个出气孔，从所述第二电极板的中心至所述第二电极板的边缘的方向为从内到外的方向，多个所述出气区域从内到外分布；电源系统，所述第一电极板和所述第二电极板中的至少一者与所述电源系统电连接，所述电源系统用于使所述第一电极板和所述第二电极板之间形成电场，从而使所述腔体内的工作气体的至少一部分转化为等离子体；供气系统，所述供气系统用于将工作气体输送至所述第二电极板以使工作气体从所述出气孔流出；当所述等离子体的气压不小于P_m且不大于P_n时，所述等离子体的密度随气压的上升而下降；对于任意两个相邻的所述出气区域，位于内侧的一个所述出气区域的气压为P_内，位于外侧的一个所述出气区域的气压为P_外， P_m＜P_外＜P_内＜P_n。

根据本发明实施例的等离子体发生器，至少具有如下有益效果：假设各个出气区域的气压相等或者不考虑气压对等离子体密度的影响，那么各个出气区域处的等离子体密度不同，靠内的出气区域的等离子体密度更高，靠外的出气区域的等离子体密度更低。在此基础上，本发明使靠内的出气区域的气压大于靠外的出气区域的气压，降低靠内的出气区域的等离子体密度与靠外的出气区域的等离子体密度之间的差异，从而提高等离子体的分布均匀性，进而提高对工件不同部位的加工效果的一致性。

根据本发明的一些实施例，所述出气面包括三个所述出气区域，三个所述出气区域分别为第一出气区域、第二出气区域和第三出气区域，第三出气区域、第二出气区域和第一出气区域从内到外依次设置，所述第二出气区域围绕所述第三出气区域，所述第一出气区域围绕所述第二出气区域；三个所述出气区域满足：所述第三出气区域呈圆形，所述第一出气区域和所述第二出气区域均呈圆环形；或者，所述第三出气区域呈矩形，所述第一出气区域和所述第二出气区域均呈方框形。

根据本发明的一些实施例，所述第三出气区域呈圆形，所述第一出气区域和所述第二出气区域均呈圆环形；所述第三出气区域的外径为D₃，所述第二出气区域的外径为D₂，所述第一出气区域的外径为D₁，D₃：D₂：D₁=3：4：6。

根据本发明的一些实施例，所有所述出气孔的尺寸、形状均相同，所述供气系统包括：分隔器，所述分隔器连接在所述第二电极板背对所述第一电极板的一侧，所述分隔器和所述第二电极板共同限定出相互分隔的多个气腔，属于同一出气区域的所有所述出气孔与同一个所述气腔连通，属于不同出气区域的两个所述出气孔分别与不同的所述气腔连通；输送管组件，包括用于让所述工作气体流动的总管和多根支管，所述支管的两端分别与所述总管和一个所述气腔连通，多根所述支管和多个所述气腔一一对应地连通，所述总管的入口端用于与气源连接；流量控制组件，包括多个流量控制器，每一所述支管安装有一个所述流量控制器，所述流量控制器用于调节所述支管的气体流量。

根据本发明的一些实施例，所述供气系统包括：分隔器，所述分隔器连接在所述第二电极板背对所述第一电极板的一侧，所述分隔器和所述第二电极板共同限定出气腔，所有所述出气孔均与所述气腔连通；总管，所述总管的出口端与所述气腔连通，所述总管的入口端用于与气源连接；属于同一所述出气区域的所有所述出气孔的尺寸、形状均相同，至少两个相邻的所述出气区域满足：位于内侧的所述出气区域的出气孔为内出气孔，位于外侧的所述出气区域的出气孔为外出气孔，所述内出气孔和所述外出气孔在尺寸和形状中的至少一方面不同。

根据本发明的一些实施例，至少两个相邻的所述出气区域满足：所述内出气孔的孔径小于所述外出气孔的孔径。

根据本发明的一些实施例，至少两个相邻的所述出气区域满足：所述内出气孔的深度与所述外出气孔的深度不同。

根据本发明的一些实施例，所述出气孔均为圆孔。

根据本发明的一些实施例，所述出气孔的孔径为0.5-2mm；和/或，所述出气孔的深度为5-10mm。

根据本发明的一些实施例，所述电源系统包括射频电源，所述射频电源与所述第二电极板电连接并为所述第二电极板供电，所述第一电极板接地；或者，所述电源系统包括第一射频电源和第二射频电源，所述第一射频电源和所述第二射频电源均与所述第二电极板电连接，所述第一射频电源和所述第二射频电源均为所述第二电极板供电，所述第一射频电源的输出频率与所述第二射频电源的输出频率不同，所述第一电极板接地；或者，所述电源系统包括第一射频电源和第二射频电源，所述第一射频电源与所述第一电极板电连接并为所述第一电极板供电，所述第二射频电源与所述第二电极板电连接并为所述第二电极板供电，所述第一射频电源的输出频率与所述第二射频电源的输出频率不同。

本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明做进一步的说明，其中：

图1为第一种现有技术的等离子体发生器的示意图；

图2为第二种现有技术的等离子体发生器的示意图；

图3为本发明第一实施例的等离子体发生器的示意图；

图4为第一实施例的第二电极板的仰视图；

图5为等离子体的属性与等离子体的气压之间的关系的示意图；

图6为本发明第二实施例的第二电极板的仰视图；

图7为本发明第三实施例的等离子体发生器的示意图；

图8为第三实施例的第二电极板的仰视图。

附图标记：

101-等离子体发生器，102-腔体，103-第一电极板，104-第二电极板，105-总管，106-射频电源，107-出气孔，108-匀气板，109-分隔器，110-支管，111-第一支管，112-第二支管，113-第三支管，114-第一气腔，115-第二气腔，116-第三气腔，117-第一出气孔，118-第二出气孔，119-第三出气孔，120-出气面，121-第一出气区域，122-第二出气区域，123-第三出气区域，124-出气区域，125-流量控制器，126-气腔。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

在本发明的描述中，需要理解的是，涉及到方位描述，例如上、下、前、后、左、右等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

在本发明的描述中，若干的含义是一个以上，多个的含义是两个以上，大于、小于、超过等理解为不包括本数，以上、以下、以内等理解为包括本数。如果有描述到第一、第二只是用于区分技术特征为目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量或者隐含指明所指示的技术特征的先后关系。

本发明的描述中，除非另有明确的限定，设置、安装、连接等词语应做广义理解，所属技术领域技术人员可以结合技术方案的具体内容合理确定上述词语在本发明中的具体含义。

图1示出了现有技术中的一种等离子体发生器101，等离子体发生器101包括腔体102、第一电极板103、第二电极板104、总管105和射频电源106。第一电极板103和第二电极板104都设置在腔体102内，第一电极板103位于第二电极板104的下方，第一电极板103和第二电极板104相向设置。射频电源106与第二电极板104电连接，第一电极板103接地。总管105与腔体102连接，总管105的入口端用于与气源连接，总管105的出口端位于腔体102内。气源提供的工作气体通过总管105输送到腔体102内，从总管105流出的工作气体绕过第一电极板103并在腔体102内扩散。射频电源106向第二电极板104供电之后，第一电极板103和第二电极板104之间会形成电场，工作气体在该电场的作用下电离并转化为等离子体。

对于图1所示的等离子体发生器101，由于工作气体在扩散过程中需要绕过第二电极板104，气体的扩散效率不佳。为解决该问题，图2示出的现有技术中的另一种等离子体发生器101在第二电极板104上开设有多个出气孔107。如此一来，工作气体可以直接穿过第二电极板104，并且第二电极板104上设有一个匀气板108，第二电极板104使得工作气体在水平面上的分布更均匀。

然而，申请人发现，图1和图2所示的等离子体发生器101正常工作时会出现这样一种情况：第二电极板104底面的各区域的气压基本相同，但由于鞘层效应、驻波效应等原因，第二电极板104中心区域的等离子体密度高于第二电极板104外围区域的等离子体密度。等离子体密度分布不均匀会导致工件各部位的加工效果不一致。

等离子体的密度也可以理解为等离子体的浓度，等离子体的密度是指单位体积内的电子或离子的数量。一般来说，等离子体密度越高，等离子体对工件的加工效果越好。假设图2所示的等离子体发生器101用于对晶圆（晶圆作为工件）进行刻蚀，并且晶圆水平地放置在第一电极板103和第二电极板104之间，那么由于等离子体密度在腔体102内的分布不均匀，晶圆的中心区域的刻蚀效果较好，晶圆的外围区域的刻蚀效果较差，晶圆各部位的加工效果的一致性较差。其中，晶圆的中心区域与第二电极板104的中心区域正对，晶圆的外围区域与第二电极板104的外围区域正对。前文所述的“刻蚀效果较好”可以是指：在同样长的一段时间内，晶圆被刻蚀掉的厚度较大；“刻蚀效果较好”也可以是指：在刻蚀掉同样厚的晶圆的情况下，所需要的时间较短。

为提高工件各部位的加工效果的一致性，本发明提供了一种等离子体发生器101。如图3所示，在本发明的一个实施例中，等离子体发生器101包括腔体102、第一电极板103、第二电极板104、电源系统和供气系统。

第一电极板103和第二电极板104均位于腔体102内，第一电极板103和第二电极板104相向设置并且间隔设置。更具体地，第二电极板104位于第一电极板103的上方。第一电极板103和第二电极板104中的至少一者与电源系统电连接，电源系统用于使第一电极板103和第二电极板104之间形成电场，从而使腔体102内的工作气体的至少一部分转化为等离子体。电源系统可以包括射频电源106。供气系统可以包括若干用于输送工作气体的管道，供气系统用于将工作气体输送至第二电极板104以使工作气体从第二电极板104的出气孔107流出。

如图3所示，第二电极板104包括出气面120，出气面120为第二电极板104的底面，出气面120位于第二电极板104朝向第一电极板103的一侧。如图4所示，出气面120包括多个（至少两个）出气区域124，每一出气区域124都设有多个出气孔107。从第二电极板104的中心至第二电极板104的边缘的方向为从内到外的方向，多个出气区域124从内到外分布。例如，本实施例中一共设有三个出气区域124，三个出气区域124分别为第一出气区域121、第二出气区域122和第三出气区域123，第三出气区域123、第二出气区域122和第一出气区域121从内到外依次设置，第二出气区域122围绕第三出气区域123，第一出气区域121围绕第二出气区域122。在另一些实施例中，出气区域124的数量也可以是二，还可以大于三。

从出气区域124的出气孔107流出的工作气体的气压便是该出气区域124的气压。对于任意两个相邻的出气区域124，位于内侧的一个出气区域124的气压为P_内，位于外侧的一个出气区域124的气压为P_外，P_m＜P_外＜P_内＜P_n。其中，P_m和P_n满足：当等离子体的气压不小于P_m且不大于P_n时，等离子体的密度随气压的上升而下降。

若将第一出气区域121的气压记作P1，将第二出气区域122的气压记作P₂，将第三出气区域123的气压基座P₃，那么在将第三出气区域123和第二出气区域122进行比较时，第三出气区域123即位于内侧的那一个出气区域124，第二出气区域122即位于外侧的那一个出气区域124，P_内=P₃，P_外=P₂。在将第二出气区域122和第一出气区域121进行比较时，第二出气区域122即位于内侧的那一个出气区域124，第一出气区域121即位于外侧的那一个出气区域124，P_内=P₂，P_外=P₁。因此，P_m＜P₁＜P₂＜P₃＜P_n。

下面以图5为例对P_m和P_n进行解释。图5示出了等离子体的密度（n_e）和气压（pressure）之间的关系。图5所针对的等离子体是由包括四氟化碳和氧气的混合气体电离后形成的。图5中，靠上的折线是双频激发等离子体（dual frequency capacitivelycoupled plasmas）的数据，靠下的折线是单频激发等离子体（single frequencycapacitively coupled plasmas）的数据。双频激发等离子体需要两个射频电源106施加两个不同的电源信号，两个射频电源106的输出功率均为40W，两个射频电源106的输出频率分别为60MHz和13.56MHz。单频激发等离子体仅需一个射频电源106，射频电源106的输出功率为40W，射频电源106的输出频率为60MHz。

如图5所示，随着气压的增大，等离子体的密度并非是单调上升或单调下降的。但在30 mTorr至50 mTorr这一压力范围内，随着等离子体的气压逐渐增大，等离子体的密度减小。因此，对于四氟化碳和氧气的混合气体电离所形成的等离子体，P_m= 30 mTorr，P_n=50mTorr。图5所示的数据意味着，存在一个压力区间，在这个压力区间内，等离子体的密度随气压的增大而减小。P_m是压力区间的下限，P_n是压力区间的上限。当然，随着工作气体的种类不同，P_m和P_n的数值也不同，工作气体还可以设置为氩气、氮气等气体。

假设各个出气区域124的气压相等或者不考虑气压对等离子体密度的影响，那么各个出气区域124处的等离子体密度不同，靠内的出气区域124的等离子体密度更高，靠外的出气区域124的等离子体密度更低。在此基础上，本发明使靠内的出气区域124的气压大于靠外的出气区域124的气压，降低靠内的出气区域124的等离子体密度与靠外的出气区域124的等离子体密度之间的差异，从而提高等离子体的分布均匀性，进而提高对工件不同部位的加工效果的一致性。

如图4所示，在一个实施例中，第二电极板104呈圆形，第三出气区域123呈圆形，第一出气区域121和第二出气区域122均呈圆环形；相应地，第一电极板103与第二电极板104的形状相匹配，第一电极板103也呈圆形。如图6所示，在另一个实施例中，第二电极板104呈矩形，第三出气区域123呈矩形，第一出气区域121和第二出气区域122均呈方框形；相应地，第一电极板103亦呈矩形。这两个实施例中，电极板和出气区域124的形状较为简单，这有利于降低等离子体发生器101的制造难度。为了降低电极板的制造难度，出气孔107可以设置为圆孔。出气孔107的孔径可以设置为0.5-2mm，出气孔107的深度可以设置为5-10mm，以使工作气体穿过第二电极板104时的阻力处于适中的范围。

对于图4所示的第二电极板104，若将第三出气区域123的外径记作D₃，将第二出气区域122的外径记作D₂，将第一出气区域121的外径记作D₁，那么D₃：D₂：D₁=3：4：6。这一设置使得各出气区域124的大小处于合适的比例，以免难以将气压调节至合适的梯度。更具体地，在一个实施例中，D₃=150mm，D₂=200mm，D₁=300mm。

在一些实施例中，等离子体发生器101所产生的等离子体可以是单频激发等离子体。相应地，电源系统包括一个射频电源106（未在图3中示出），射频电源106与第二电极板104电连接并为第二电极板104供电，第一电极板103接地。仅采用一个射频电源106的等离子体发生器101的成本较低。

在一些实施例中，等离子体所产生的等离子体也可以是双频激发等离子体。例如，电源系统包括两个射频电源106，两个射频电源106分别为第一射频电源和第二射频电源，第一射频电源与第一电极板103连接并为第一电极板103供电，第二射频电源与第二电极板104电连接并为第二电极板104供电，第一射频电源的输出频率与第二射频电源的输出频率不同。又例如，这两个输出频率不同的第一射频电源和第二射频电源可以都与第二电极板104电连接，第一电极板103则接地。即，两个射频电源106可以接在同一个电极板上，也可以分别接在不同的电极板上。这两个射频电源106的输出功率可以是相同的，例如两者的输出功率都是40W。两个射频电源106的输出频率可以分别是13.56MHz和60MHz。相比于单频激发等离子体，通过双频激发的手段所产生的等离子体具有较高的密度（如图5所示）。

下面介绍供气系统的设计，以说明如何使各出气区域124的气压满足上文所提及的条件。

如图3所示，在一实施例中，供气系统包括分隔器109、输送管组件和流量控制组件。并且，所有出气孔107的在尺寸和形状这两方面均相同（如图4所示）。如图3所示，分隔器109连接在第二电极板104背对第一电极板103的一侧，分隔器109和第二电极板104共同限定出多个相互分隔的气腔126，相邻的气腔126不直接连通。分隔器109可以是一个由绝缘材料（例如塑料）制成的部件。属于同一出气区域124的所有出气孔107都与同一个气腔126连通，属于不同出气区域124的两个出气孔107分别与不同的气腔126连通。例如，气腔126共设置有三个，三个气腔126分别为第一气腔114、第二气腔115和第三气腔116，第三气腔116呈圆形并与第三出气区域123的所有出气孔107连通，第二气腔115呈圆形并与第二出气区域122的所有出气孔107连通，第一气腔114呈圆形并与第一出气区域121的所有出气孔107连通。第三出气区域123的出气孔107不与第二气腔115直接连通，第二出气区域122的出气孔107不与第一气腔114和第三气腔116直接连通，第一出气区域121的出气孔107不与第二气腔115直接连通。输送管组件包括用于让工作气体流动的总管105和多根支管110，支管110的两端分别与总管105和一个气腔126连通，多根支管110和多个气腔126一一对应地连通，总管105的入口端用于与气源连接。例如，图3中，支管110一共设有3根，第一气腔114、第二气腔115和第三气腔116分别与不同的支管110连接。流量控制组件包括多个流量控制器125，每一支管110安装有一个流量控制器125，流量控制器125用于调节支管110的气体流量。更具体地，流量控制器125可以设置为质量流量控制器125（Mass Flow Controller，简称MFC）。通过多个流量控制器125调节流向不同的气腔126的流量，便可以实现P_m＜P₁＜P₂＜P₃＜P_n。

如图7所示，在另一个实施例中，供气系统包括分隔器109和总管105。分隔器109连接在第二电极板104背对第一电极板103的一侧，分隔器109和第二电极板104共同限定出气腔126。所有出气孔107都与唯一的气腔126连通。总管105的出口端与气腔126连通，总管105的入口端用于与气源连接。如图8所示，属于同一出气区域124的所有出气孔107的在尺寸和形状两方面均相同，至少两个相邻的所述出气区域124满足：位于内侧的出气区域124的出气孔107为内出气孔107，位于外侧的出气区域124的出气孔107为外出气孔107，内出气孔107和外出气孔107在尺寸和形状中的至少一方面不同。

例如，如图8所示，对于第三出气区域123和第二出气区域122，第三出气孔119为内出气孔107，第二出气孔118为外出气孔107，第三出气孔119的孔径小于第二出气孔118的孔径。又例如，在另一些实施例中，外出气孔107的深度和内出气孔107的深度不同，但所有出气孔107的形状相同；第一出气孔117的深度可以设置得比其余的两种出气孔107的深度更大，或者第三出气孔119的深度可以设置得比其余的两种出气孔107的深度更大。又例如，在另一些实施例中，外出气孔107的形状和内出气孔107的形状不同。由于内出气孔107和外出气孔107在尺寸和形状中的至少一方面不同使得工作气体流经不同区域的出气孔107的阻力不同，从而实现P_m＜P₁＜P₂＜P₃＜P_n。本实施例不需要设置支管110，也不需要在每一根支管110上设置流量控制器125，因此本实施例的等离子体发生器101的结构复杂度、控制难度和成本较低。

下面通过一些实验数据来证明本申请的等离子体发生器101有利于提高工件各区域的加工效果的一致性。实验是利用等离子体发生器101对工件进行刻蚀，工件是由二氧化硅制成的基片，工件未在附图中示出，工件会被放置在第一电极板103和第二电极板104之间。对现有技术和第一实施例的实验采用同样的等离子体。图1所示的现有技术的实验数据如下表所示：

需要说明的是，现有技术中并未将第二电极板104明确地划分为三个出气区域124，上述表格中的出气区域124是按照本发明第一实施例的区域划分方式（如图4所示）来对现有技术的第二电极板104进行划分的。并且，由于现有技术中各出气区域124的气压相同，故腔体102内的气压便是出气区域124的气压。被刻蚀的实际上是工件，第三出气区域123刻蚀速率实际上是指：工件与第三出气区域123正对的部位的刻蚀速率。上述数据是分别对三种进不同的情况（进气量不同）进行测试后得到的数据。通过上述表格可以看出，现有技术中，基片（工件）各部位的刻蚀速率不同，各部位的加工效果存在较大的差异。

而本发明第一实施例的等离子体发生器101（如图3所示）的实验数据如下表所示：

在上述表格中，第一实施例的进气量具体为：与第一气腔114连通的第一支管111的气体流量为10sccm，与第二气腔115连通的第二支管112的气体流量为15sccm，与第三气腔116连通的第三支管113的气体流量为20sccm。第一实施例的各出气区域124的气压的具体含义为：第一出气区域121的气压为1mTorr，第二出气区域122的气压为1.5mTorr，第三出气区域123的气压为2mTorr。可以看出，本发明第一实施例的等离子体发生器101可以使基片各部位的刻蚀速率一致，基片各部位的加工效果的一致性较高。

本发明的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示意性实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

Claims (10)

1.等离子体发生器，其特征在于，包括：

腔体；

第一电极板，所述第一电极板位于所述腔体内；

第二电极板，所述第二电极板位于所述腔体内，所述第一电极板和所述第二电极板相向设置并且间隔设置，所述第二电极板包括出气面，所述出气面朝向所述第一电极板，所述出气面包括多个出气区域，每一所述出气区域设有多个出气孔，从所述第二电极板的中心至所述第二电极板的边缘的方向为从内到外的方向，多个所述出气区域从内到外分布；

电源系统，所述第一电极板和所述第二电极板中的至少一者与所述电源系统电连接，所述电源系统用于使所述第一电极板和所述第二电极板之间形成电场，从而使所述腔体内的工作气体的至少一部分转化为等离子体；

供气系统，所述供气系统用于将工作气体输送至所述第二电极板以使工作气体从所述出气孔流出；

当所述等离子体的气压不小于P_m且不大于P_n时，所述等离子体的密度随气压的上升而下降；对于任意两个相邻的所述出气区域，位于内侧的一个所述出气区域的气压为P_内，位于外侧的一个所述出气区域的气压为P_外， P_m＜P_外＜P_内＜P_n。

2.根据权利要求1所述的等离子体发生器，其特征在于，所述出气面包括三个所述出气区域，三个所述出气区域分别为第一出气区域、第二出气区域和第三出气区域，第三出气区域、第二出气区域和第一出气区域从内到外依次设置，所述第二出气区域围绕所述第三出气区域，所述第一出气区域围绕所述第二出气区域；

三个所述出气区域满足：

所述第三出气区域呈圆形，所述第一出气区域和所述第二出气区域均呈圆环形；

或者，所述第三出气区域呈矩形，所述第一出气区域和所述第二出气区域均呈方框形。

3.根据权利要求2所述的等离子体发生器，其特征在于，所述第三出气区域呈圆形，所述第一出气区域和所述第二出气区域均呈圆环形；

所述第三出气区域的外径为D₃，所述第二出气区域的外径为D₂，所述第一出气区域的外径为D₁，D₃：D₂：D₁=3：4：6。

4.根据权利要求1所述的等离子体发生器，其特征在于，所有所述出气孔的尺寸、形状均相同，所述供气系统包括：

分隔器，所述分隔器连接在所述第二电极板背对所述第一电极板的一侧，所述分隔器和所述第二电极板共同限定出相互分隔的多个气腔，属于同一出气区域的所有所述出气孔与同一个所述气腔连通，属于不同出气区域的两个所述出气孔分别与不同的所述气腔连通；

输送管组件，包括用于让所述工作气体流动的总管和多根支管，所述支管的两端分别与所述总管和一个所述气腔连通，多根所述支管和多个所述气腔一一对应地连通，所述总管的入口端用于与气源连接；

流量控制组件，包括多个流量控制器，每一所述支管安装有一个所述流量控制器，所述流量控制器用于调节所述支管的气体流量。

5.根据权利要求1所述的等离子体发生器，其特征在于，所述供气系统包括：

分隔器，所述分隔器连接在所述第二电极板背对所述第一电极板的一侧，所述分隔器和所述第二电极板共同限定出气腔，所有所述出气孔均与所述气腔连通；

总管，所述总管的出口端与所述气腔连通，所述总管的入口端用于与气源连接；

属于同一所述出气区域的所有所述出气孔的尺寸、形状均相同，至少两个相邻的所述出气区域满足：位于内侧的所述出气区域的出气孔为内出气孔，位于外侧的所述出气区域的出气孔为外出气孔，所述内出气孔和所述外出气孔在尺寸和形状中的至少一方面不同。

6.根据权利要求5所述的等离子体发生器，其特征在于，至少两个相邻的所述出气区域满足：所述内出气孔的孔径小于所述外出气孔的孔径。

7.根据权利要求5所述的等离子体发生器，其特征在于，至少两个相邻的所述出气区域满足：所述内出气孔的深度与所述外出气孔的深度不同。

8.根据权利要求1所述的等离子体发生器，其特征在于，所述出气孔均为圆孔。

9.根据权利要求1所述的等离子体发生器，其特征在于，所述出气孔的孔径为0.5-2mm；

和/或，所述出气孔的深度为5-10mm。

10.根据权利要求1至9中任一项所述的等离子体发生器，其特征在于，所述电源系统包括射频电源，所述射频电源与所述第二电极板电连接并为所述第二电极板供电，所述第一电极板接地；

或者，

所述电源系统包括第一射频电源和第二射频电源，所述第一射频电源和所述第二射频电源均与所述第二电极板电连接，所述第一射频电源和所述第二射频电源均为所述第二电极板供电，所述第一射频电源的输出频率与所述第二射频电源的输出频率不同，所述第一电极板接地；

或者，

所述电源系统包括第一射频电源和第二射频电源，所述第一射频电源与所述第一电极板电连接并为所述第一电极板供电，所述第二射频电源与所述第二电极板电连接并为所述第二电极板供电，所述第一射频电源的输出频率与所述第二射频电源的输出频率不同。