[发明专利]辉光放电分解装置

说明书

本发明涉及到一种辉光放电分解装置，和用在这种辉光放电分解装置中的一种半导体薄膜的制备。

在一种传统的辉光放电分解装置中，在标号3表示的接地电极上，水平地设置一块基片4，其中，射频（RF）电极1，加热器5，以及其他部件都以图1所示的方式设置。标号10表示一个进气孔，气体从中进入腔内。标号11表示一个抽气孔，通过这个抽气孔，可用抽气机将气体抽出。在这样的装置中，可以把一种半导体薄膜大面积地淀积到一块基片上，但是，在射频电极的背面，会产生附加放电。为了避免这种在背面的放电，必须象图1所示的那样，设置一个遮屏7，但是这样的遮屏会导致不稳定性的辉光放电。

图2所示的装置是用来进行双面淀积的，它不需要遮屏。在这种装置中，在接地电极31和32上，垂直地设置了基片41和42，由标号1所表示的射频电极处在这些接地电极的中间。在射频电极（以下亦称之为RF电极）1的两侧都发生辉光放电。如果需要的话，可用加热器51和52对基片41和42进行加热。在这样的装置中，尽管设置了两块基片，也只能设置一个RF电极1，一个射频电源（以下亦称之为RF电源）9和一个匹配电路8。然而，这种装置表现出了一定的缺陷。其中，当要求两侧具有彼此相差较大的淀积速率时，无法对基片上的淀积速率进行独立的控制。

为了对加在各个RF电极上的功率进行控制，可以设计出如图3所示的装置，在这种装置中，在腔的中部设置了两块基片，两个RF电极11和12分别对着它们，并设置了两个独立的RF电源91和92，以及匹配电路81和82。通过对每个电输出功率进行调节，实现了对放电的分别控制，从而实现了对淀积速率的控制。然而，在向各个电极提供射频能量的RF电源之间;可能会出现干扰。此外，由于需要两个RF电源和两个匹配电路，因此，上面所公开的装置是很复杂的，因而需要过高的费用，并且受到了某些限制。

本发明的一个目的，就是要提供一种辉光放电分解装置，这种辉光放电分解装置带有一个RF电源和一个匹配电路，通过对加在各个电极上的射频功率进行分别控制，这种辉光放电分解装置在各个基片上可以给出不同或是相同的淀积速率。

上述问题的解决，是通过提供一种辉光放电分解装置，这种辉光放电分解装置包括：一个射频电源，一个匹配电路8，以及由两个接地电极31、32，两个射频电极11、12和至少含有一个电元件的控制电路所构成的单元，接地电极31、32与射频电极11、12相对设置，基片41、42被设置于接地电极31、32上并与所述的射频电极相对，所述的两个射频电极11与12相互平行，匹配电极8与射频电源9相联，控制电路从匹配电路8接受射频能量并通过其输出端将射频能量输送给射频电极。

通过控制各个RF电极上的等离子体，可以在这种辉光放电分解装置中，在各个基片上，以不同或相同的速率，进行薄膜淀积。这种控制是通过调节控制电路来进行的。该控制电路向各个RF电极提供射频能量。

采用本发明的辉光放电分解装置，可以借助一个RF电源，一个匹配电路和一个控制电路，在各个基片上以不同或相同的速率，进行薄膜淀积。

图1是水平设置的辉光放电分解装置的示意图，这种辉光放电分解装置是用于单面淀积的;

图2是传统的双基片型辉光放电分解装置的示意图，该装置用于进行双面淀积;

图3是包括两个独立射频系统的辉光放电分解装置的示意图;

图4是本发明的辉光放电分解装置的一种实施例的示意图;

图5、6、7和8分别是控制电路的示意图;

图9是射频导电盘的电元件的示意图;

图10是匹配电路的示意图;

图11和12是包含多套RF电极、基片、和加热器的装置设置的说明图。

现在结合图4来说明本发明的装置。在图4中，标号11和12所表示的RF电极是并联设置的，并借助绝缘器2而彼此绝缘。包含可变电容61和固定电容62的控制电路在反应腔外同RF电极11和12相连。RF电源9产生出射频能量，该射频能量通过匹配电路8被分成两部分，从而将分解后的射频能量分别加到RF电极11和12上。在RF电极11和12上方，与这些RF电极平行地设置了接地电极31和32。基片41和42分别设置在接地电极31和32上。由标号51和52表示的加热器可以被用来对基片41和42进行加热。就RF电极11和12来说，绝缘器2可以用其他部件所代替，只要该部件能够固定这些电极之彼此绝缘。

在图4所示的实施例当中，通过调节分别与RF电极相连的电容，对淀积速率进行了分别控制。