射频串扰

挑战：射频串扰

现在的问题在于随着这种趋势与之相关的共同难题也日益显现：距离很近的射频电极之间有害的相互影响所导致的射频串扰。由于新的工艺会在一个腔室内使用越来越多的电极，这个问题也变得越来越难以解决。随着电极数量的增多，电极之间的空间也会缩减，从而进一步增加串扰的可能性。射频串扰所导致的损害包括基板拱形和其他缺陷等，这些损害会明显降低工艺和设备的质量等级。其他有可能因为射频电极串扰而导致的问题包括污染以及固定物、电源和其他设备的损坏。

图1. 用于多基板PECVD 处理的理想的内部批处理工艺

图1说明了太阳能光伏生产的PECVD 工艺，在这种生产过程中，一个独立的腔室中的7个射频电极（阴极和阳极）间距很小。每一个带电的电极（阴极）均与一个独立的射频电源和阻抗匹配网络相连。通常，其他电极（阳极）与地面相连。有多个玻璃基板被插入这些电极中间。在腔室的顶部，一种进气管为该工艺提供气体。该图展示的是这种装置的理想状态，在这种状态下，每一个电极只与相邻的接地阳极相互起作用，等离子体依然处在两个电极之间，玻璃基板则以一种统一的方式被加上了涂层。

但是，实际情况则是，由于射频电极之间有害的相互影响（串扰），等离子体不受欢迎地扩散到其他区域的情况极为常见。等离子体有可能会扩散到电极的上面或者下面，这取决于系统和隔离层的设计，以及局部的电压和总的电压情况。电弧有可能发生足以毁坏基板和工艺设备的拱起。最大的问题也许发生在隔离层或进气管之类腔室内部部件附近。这些部件有可能导电，因而强化射频电极之间有害的电路。不过，即使没有各种腔室内部部件的影响，电极串扰依然有可能发生，从而抵消这种工艺潜在的产能方面的优点。

解决方案：CEX 和相移

这种类型的工艺设置所固有的问题非常严重，但是实现多射频电极内部批处理系统所带来的产能提高还是有可能的。以下描述了减轻电极串扰以及相关等离子体偏离的主要战略。

CEX

首先，使射频电源同步至关重要。Cesar®射频电源和其他AE 产品所提供的CEX（共同励磁振荡器）功能使得射频输出同步。在图1中，阳极与地面相连接，因此处于地电位。通常，阴极之间是交互设置的，因此图1中最左边的电极设置为0°，中间的电极设置为180°，而右边的电极则设置为0°。其他系统要求所有电极之间实现0°相移。在图1中的理想状态下，阳极和阴极间的等离子体仍然是独立的。一般来说，这种理想状态只有在使用CEX 的情况下才会发生。如果不使用CEX，等离子体电位则是随机的，电极间会出现有害的干扰。

使用CEX，AE 的Cesar 射频电源可以使多达六个电源实现同步。如果您的工艺使用的射频电源数量超过了六个，那么将一个外部CEX 与所有电源相连接也能产生同样的效果。

相移

在通过使用CEX 使您的射频电源实现了同步之后，若您仍受到串扰以及相关问题的困扰，那么可能您的系统情况比较特殊，您有必要再使用一个相移器来“精确调整”射频输出相位。通常，CEX 将射频输出相位精确设置在0°或180°。这通常会使等离子体处于比较固定的状态，消除与射频串扰相关的问题。但是，每种工艺的情况各不相同。腔室配置、设备传导性、电源之间的电线长度差异以及其他一些情况都可能导致这种情形——180°相移可能并不是理想的状态。在某些工艺中，您也许需要179°或178°的相移，而不是180°。这种情况下，CEX 可与相移相结合，来应对任何工艺或特殊系统的特性，并创造最佳的等离子体分布。

执行

也许您的射频串扰问题通过使用CEX 就能够解决，也许您还需要CEX 外加相移器两步式解决方案，来获得您的多射频电极内部批处理系统所能提供的最大化的产能改进。AE 应用工程师拥有执行上述解决方案的丰富经验，包括为任何工艺确定理想的相移。此外，他们会回答您提出的问题，并亲自为您在特定系统中设置这些解决方案的帮助。