龙长林，周立平，陈国钦，龚 欣，龚 俊，巴 赛

( 中国电子科技集团公司第四十八研究所， 湖南 长沙410205)

PECVD 技术是在低气压下借助微波或射频电源产生的电磁场作用使反应气体电离形成等离子体。而等离子体化学活性很强，很容易发生反应，工艺气体经一系列化学反应和等离子体反应在基片上表面形成固态薄膜，其工艺原理如图1所示。

图1 PECVD 等离子体产生机理

依据等离子体理论研究：（1）对于由单一频率驱动的等离子体不利于获得稳定的放电，放电过程也容易向弧光放电转化，而高频和低频相结合的双频驱动可以显著地降低击穿电压，使得等离子体可以在较低的电压下启辉，更有利于获得稳定的等离子体源，双频等离子体系统也可以扩大α 模式放电的稳定运行范围，使等离子体可以在一个较大的电压范围内保持稳定的放电；（2）双频等离子体气体温度的可控制范围较大，而保持较低的等离子体气体温度对于红外应用是非常重要的，双频等离子体的气体温度可以通过调节电压控制在一个较低的范围内，使得带电粒子对沉积衬底的轰击减弱、等离子体对红外芯片的损伤降低。与单频等离子体相比，双频等离子体系统设计更有利于实际的低损伤要求的芯片介质薄膜沉积应用[1]。

1 双射频电源系统设计

根据PECVD 设备的成膜特点及用户工艺需求，项目采用双频电源实现方案，如图2 所示。射频电源系统配备两套，一套为13.56 MHz 的高频射频电源，一套为400 kHz 的低频射频电源，两电源最高功率均为300 W，最大反射功率≤1%，功率稳定性≤1%。……