[发明专利]等离子体启辉方法和设备

说明书

本发明公开了等离子体启辉方法及设备，所述等离子体启辉方法用于将气体激发为等离子体，包括以下步骤：计算将气体激发生成等离子体所需的启辉上电极功率RF，且RF＝RF₁+RF₁*RF₂/(RF₁+RF₂)，其中，RF₁及RF₂分别为将气体维持在等离子体稳定状态所需的稳定上电极功率和稳定下电极功率；启动与上电极相连的第一射频电源和与下电极相连的第二射频电源，并将第一射频电源的功率设定为RF、第二射频电源的功率设定为RF₂；检测与所述功率设定为RF的第一射频电源相对应的反射功率，若所述反射功率小于RF₁*5％，则将第一射频电源的功率设定为RF₁，第二射频电源的功率仍设定为RF₂。本发明能够提高气体启辉成功率，还可以减少等离子体稳定时间，从而缩短工艺时间、提高机台效率。

技术领域

本发明涉及等离子体气相沉积技术领域，更具体地，涉及等离子体启辉方法，以及等离子体启辉设备。

背景技术

在PECVD(Plasma Enhanced Chemical Vapor Deposition，等离子体增强化学气相沉积)工艺过程中，借助微波或射频使含有薄膜组成原子的工艺气体电离形成等离子体，借助等离子体很强的化学活性，很容易发生反应，可在基片上沉积出所期望的薄膜。

在现有技术中，在进行PECVD工艺时，往往直接将与上电极相连的第一射频电源和与下电极相连的第二射频电源设定为目标功率，即直接将第一射频电源的功率设定为将工艺气体维持在等离子体稳定状态所需的上电极功率RF₁，将第二射频电源的功率设定为将工艺气体维持在等离子体稳定状态所需的下电极功率RF₂。在这种情况下，有时会出现工艺气体不能成功启辉，或者在产生等离子的过程中产生震荡、稳定下来所需的时间长，导致气体激发为等离子体的成功率和效率低。发明人发现，这些问题主要是由于PECVD工艺开始的一段时间内，射频电源提供的能量供给不够造成的，但如果在PECVD工艺初始时，就将射频电源功率设定的很高，又会造成不必要的浪费。因此，为PECVD工艺过程设定合适的射频电源功率以提高启辉的成功率和效率，就成为亟待解决的技术问题。

发明内容

本发明的一个目的是提供能够提高气体启辉成功率的新技术方案。

根据本发明的第一方面，提供了一种等离子体启辉方法，用于将气体激发为等离子体，包括以下步骤：

计算将所述气体激发生成等离子体所需的启辉上电极功率RF，且RF＝RF₁+RF₁*RF₂/(RF₁+RF₂)，其中，RF₁及RF₂分别为将所述气体维持在等离子体稳定状态所需的稳定上电极功率和稳定下电极功率；

启动与上电极相连的第一射频电源和与下电极相连的第二射频电源，并将所述第一射频电源的功率设定为RF、所述第二射频电源的功率设定为RF₂；

检测与所述功率设定为RF的第一射频电源相对应的反射功率，若所述反射功率小于RF₁*5％，则将所述第一射频电源的功率设定为RF₁，所述第二射频电源的功率仍设定为RF₂。

优选地，在计算启辉上电极功率RF之前，还包括获取所述稳定上电极功率RF₁和所述稳定下电极功率RF₂的步骤。

优选地，所述稳定上电极功率RF₁和所述稳定下电极功率RF₂从等离子体启辉设备的存储单元中获取。