VHF等离子体光发射谱(OES)的在线监测

采用光发射谱 (OES)测量技术 ,对不同制备条件下的甚高频 (VHF)等离子体辉光进行了在线监测 .实验表明 ,VHF等离子体中特征发光峰 (Si ,SiH ,H α ,H β 等 )的强度较常规的射频 (RF)等离子体明显增强 ,并且在制备 μc Si:H的工艺条件下 (H稀释度R(H2 SiH4 ) =2 3) ,随激发频率的增加而增大 ,这些发光峰的变化趋势与材料沉积速率的变化规律较相似 .SiH 峰等的强度随气压的变化则因硅烷H稀释度及功率的不同而异 :高H稀释 (R =2 3)时 ,SiH 峰强度在低辉光功率下随反应气压的增大单调下降 ,在高辉光功率下随气压的变化呈现类高斯规律 ;低H稀释 (R =5 .7)时 ,SiH 峰随气压的变化基本上是单调下降的 ,下降速率也与功率有关 ,这些结果表明 ,VHF PECVD制备 μc Si:H和a Si:H的反应动力学过程存在较大差异 .此外 ,随着激发功率的增大 ,Si ,SiH 峰都先迅速增大然后趋于饱和 ,并且随着H稀释率的增大 ,将更快呈现饱和现象 .通过对OES结果的分析与讨论可知 ,VHF PECVD技术沉积硅基薄膜可以有效提高沉积速率 ,而且 ,硅基薄膜的沉积速率的进一步提高需要综合考虑H稀释度、气压和功率等的匹配与优化