[發明專利]等離子體氣相沉積用射頻電源

有效

• 申請號: 201310322775.6
• 申請日: 2013-07-30
• 公開（公告）號: CN104349568A
• 公開（公告）日: 2015-02-11
• 發明（設計）人: 沙嫣;沙曉林
• 申請（專利權）人: 沙嫣;沙曉林
• 主分類號: H05H1/46
• 分類號: H05H1/46
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明涉及一種射頻電源，尤其是一種等離子體氣相沉積用射頻電源。?

背景技術

現有的射頻電源是由射頻功率源,阻抗匹配器以及阻抗功率計組成,應用于射頻濺射,PECVD等離子體增強化學氣相沉積,反應離子刻蝕等設備中。?

當現有的射頻電源被用于PECVD氣相沉積時，由于阻抗匹配器的電容傳動部件的缺陷，使得其配匹精度差，鍍膜產品的片間均勻性不理想。然而，由于所生產的鍍膜的厚度都是納米級的，使用現有的設備進行生產時，其精度就會影響膜層的質量，同時，批量生產時的差異化比較大,會影響產品的合格率。綜上，PECVD氣相沉積必須要配置高精度及高重復性的RF電源裝置。?

為提高匹配精度，現有的阻抗匹配器必須被改進。射頻匹配主要目的是要減小輸入信號的反射損耗。射頻信號頻率很高，它與一般的無線電波相比，具有更多的類似“可見光”的性質，也就是它在兩種介質的交界面上會產生反射，這種反射有點類似于光從空氣中射入水中的情況，如果入射角不對（也就是阻抗不匹配），大量的光會因為反射而損耗掉，只有少量的光入射到水中。而匹配器的作用也就是最大限度地減小損耗，保證更多的信號進入設備輸入端，提高設備的工作性能。?

射頻電源對PECVD氣相沉積的作用主要體現在輝光放電現象，沉積速度和均勻性等方面。輝光放電現象，即稀薄氣體中的自激導電現象，能夠在極板間產生低溫等離子體；沉積速度，反映了鍍膜產品膜層的形成速度；均勻性，體現了鍍膜產品間的膜層厚度差異及單個鍍膜產品不同部位的膜層厚度差異。?

發明內容

本發明的目的在于提供一種等離子體氣相沉積用射頻電源，其結構合理，工作性能好的。?

本發明的又一目的在于提供一種等離子體氣相沉積用射頻電源，其匹配精度高。?

為達到以上目的，本發明提供一種等離子體氣相沉積用射頻電源，包括?

一變壓器，用于將一交流源電壓變換成一交流輸入電壓；

一激發單元，用于利用所述交流輸入電壓產生一正弦波電壓；

一放大單元，用于放大所述正弦波電壓；

一自動匹配單元，用于對所述正弦波電壓進行負載阻抗匹配，包括：一匹配電容；及一匹配電容傳動部件，其中，所述匹配電容傳動部件采用齒輪比為(1.5~2.5)：15的齒輪傳動部件；及

一輸出單元，用于將所述正弦波電壓輸出至一氣相沉積設備并產生輝光放電現象。

藉由上述之結構，本發明可以利用輝光放電使樣品升溫到預定的溫度，然后通入適量的反應氣體，氣體經一系列化學反應和等離子體反應，在樣品表面形成固態薄膜。?

因此，本發明擁有以下優點：通過輝光放電產生等離子體，并有效利用了非平衡等離子體的反應特征，從根本上改變了反應體系的能量供給方式，使其具有加快沉積速度及提高均勻性的特點，且工藝流程簡單，同時，其結構合理，配匹精度高，進一步提高了沉積速度及片間均勻性。?

本發明的這些目的，特點，和優點將會在下面的具體實施方式，附圖，和權利要求中詳細的揭露。?

附圖說明

圖1為本發明的前視圖。?

圖2為本發明的側視圖。?

圖3為本發明的基本原件連接示意圖。?

具體實施方式

請參見圖，本發明為一種等離子體氣相沉積用射頻電源，包括?

一變壓器5，用于將一交流源電壓變換成一交流輸入電壓；

一激發單元6，用于利用所述交流輸入電壓產生一正弦波電壓；

一放大單元7，用于放大所述正弦波電壓；

一自動匹配單元8，用于對所述正弦波電壓進行負載阻抗匹配，包括：一匹配電容；及一匹配電容傳動部件，其中，所述匹配電容傳動部件采用齒輪比為(1.5~2.5)：15的齒輪傳動部件；及

一輸出單元1，用于將所述正弦波電壓輸出至一氣相沉積設備并產生輝光放電現象。

藉由上述之結構，通過輝光放電產生等離子體，并有效利用了非平衡等離子體的反應特征，從根本上改變了反應體系的能量供給方式，使其具有加快沉積速度及提高均勻性的特點，且工藝流程簡單，同時，其結構合理，配匹精度高，進一步提高了沉積速度及片間均勻性。?

優選的，所述齒輪傳動部件的齒輪比為2：15。?

藉由上述之結構，與現有射頻電源相比，本發明的匹配精度進一步提高至0.1%，同時反射功率小于1W。?