[发明专利]非同步脉冲式制备功能薄膜的方法和系统

摘要

本发明涉及均匀沉积薄膜的方法和系统。等离子体反应器中包含多个外界电源驱动的负电极。PECVD过程中，以脉冲的形式周期性地向多个负电极提供射频或极高频电能，脉冲频率为300Hz-50kHz，脉冲宽度不大于半周期。施加于邻近负电极的脉冲式功率的脉峰(“开”态)彼此相互错开。当一负电极的电源处于“开”态时，其邻近的负电极的电源处于“闭”态，由它们所驱动的等离子体区域不在同时受到激发，排除在邻近等离子体区之间的干扰。当脉冲宽度控制得较窄时，这种脉冲“开”态时间控制可延至多个邻近电极。本发明极大地提高沉积的均匀度和重复性，降低了射频PECVD过程中粒子/粉末的形成。尤其适于在大型基板上同步沉积的、包含许多个平行电极的巨型等离子体反应箱。

主权项

1.一种在等离子体反应箱内部使用化学气相沉积法批量化地制备功能薄膜的方法，其中在该等离子体反应箱内部，平行地放置i+1个板状的接地的正电极和i个板状的用来产生等离子体的负电极，这些平行板状正、负电极相互平行间隔放置且间距相等，这些平行板状电极的首尾均为正电极，用于在其上产生功能薄膜的基板平行放在任一正电极以及与其相邻的一个或两个负电极相对的两面之间，其特征在于：分别向i个负电极提供用于激发等离子体的i个高频电能，所述i个高频电能分别被进行脉冲调制，使得在调制脉冲的“开”态，向负电极提供高频电能，在调制脉冲的“关”态，不向负电极提供高频电能，其中，调制脉冲宽度不大于T/i，并且施加于向任何负电极提供的高频电能的调制脉冲都相对于施加于向其相邻负电极提供的高频电能的调制脉冲而时间移动T/i，使得在任何一个瞬间，最多只有一个负电极被提供高频电能而处于激发状态，其中，T为调制周期，i为自然数。