[发明专利]具有偏心开槽可变介质导波管的线型微波等离子体源

说明书

技术领域

本发明涉及微波等离子体源，特别是涉及一种具有偏心开槽可变介质导波管的线型微波等离子体源。 

背景技术

为了因应硅晶片太阳电池的产能不断提高，最关键的抗反射膜成膜制作工艺所需的连续式等离子体辅助化学气相沉积(plasma enhanced chemicalvapor deposition)的制作工艺必须跟随做大幅度改变，也就是所使用的等离子体源必须延垂直输送带方向作大幅的线型延伸，以符合日益提高的产线产能。本发明提出一种长线型微波等离子体源以符合此需求，其各部结构及功能详述如下。 

请参考图1，是表示现有长线型微波等离子体源的侧视图。现有的一种长线型微波等离子体源100如德国专利第DE19812558A1号所述；包括反应腔体110、石英管120以及圆柱导波管130，其中圆柱导波管130是配置于石英管120内，而石英管是120配置于反应腔体110内。 

当自圆柱导波管130两端施加微波后，微波会于圆柱导波管130中传递，并从圆柱导波管130表面向外辐射而穿透石英管120以激发等离子体60。接着，通过等离子体60的形成而于硅基板140上沉积薄膜，以完成等离子体程序。 

请再参考图2及图3，其表示现有长线型微波等离子体源的等离子体分布示意图，其中纵轴为等离子体密度，横轴为位置。等离子体密度n₁为从导波管左侧施加微波所产生的等离子体分布，其向右侧而逐渐衰减；相对地，等离子体密度n₂为从导波管右侧施加微波所产生的等离子体分布，其向左侧而逐渐衰减。因此，反应腔体内实际的等离子体密度n是由等离子体密度n₁与等离子体密度n₂的加总。 

然而，在大型化的量产要求下，需要增加长线型微波等离子体源100的 尺寸以提升镀膜面积的速率。如此一来，无论是从左侧输入的微波或是从右侧输入的微波均在未抵达相对另一侧前完全漏出，而实际微波所激发的等离子体密度n为等离子体密度n₁与等离子体密度n₂的加总，而呈现出不均匀的现象，亦即两侧区域等离子体密度较高，而中间区域等离子体密度较低的情形。如果微波的漏出速率是可以控制的，那么上述等离子体密度不均匀的情形就可以获得改善，也就是说，控制微波的漏出率，使得无论是从左侧输入的微波或是从右侧输入的微波均在抵达相对另一侧时完全漏出，那么实际微波所激发的等离子体密度n(为等离子体密度n₁与等离子体密度n₂的加总)，将如图3所示，使等离子体密度的线型分布达到均匀。 

虽然也可通过增加微波的输入功率克服前述问题，但是随着微波功率的增加，将使靠近导波管左右两侧区域等离子体的电弧放电现象加剧，进而影响等离子体的稳定；再者，微波功率增大所增加的费用是正比于功率的次方等级，因此高功率微波产生器的价格非常昂贵，而使得制作工艺成本过高丧失竞争力。 

另一方面，由于石英管是处于被等离子体包围的状态，因此薄膜也会沉积于石英管上；这会导致微波功率漏入等离子体的速率发生改变，造成等离子体密度分布不均匀度，使得硅基板上的成膜品质下降。 

定期更换石英管虽然可以克服微波等离子体上述问题，但是设备维修时间费日旷时，使得产能降低。 

基于上述问题，发明人提出了一种具偏心开槽可变介质导波管的线型微波等离子体源，以克服现有技术的缺陷。 

发明内容

本发明目的在于提供一种具有偏心开槽可变介质导波管的线型微波等离子体源，以达到提高等离子体漏出率、降低成本及减少设备损耗的功效。 

为了实现上述目的，本发明提供了一种具偏心开槽可变介质导波管的线型微波等离子体源，包含：一反应腔室；一矩形导波管，设置在该反应腔室上，该矩形导波管的一底壁具有偏离中心位置而偏心设置的一细长偏心开槽，该矩形导波管是以该偏心开槽与该反应腔室连通，而该偏心开槽将该底壁区分成一宽边及一窄边；一石英板，可拆卸地嵌设在该偏心开槽内，并位于该矩形导波管与该反应腔室之间；以及一调整装置，具有一螺杆及一介电 质移动块，该移动块与该螺杆连接而可移动地滑设在该矩形导波管内，并由该螺杆的调整而进行位移。