CN103766002B - 包括带状磁铁的等离子产生源及利用此的薄膜沉积系统 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及等离子体产生源及其应用，在高真空下产生均匀的高密度等离子体，并将这种等离子产生源应用于溅射装置、中性粒子束产生源、组合溅射装置和中性粒子束产生源形成的薄膜沉积系统之中，以用于得到高品质薄膜。根据本发明，利用由一对以上的带状磁铁产生的磁场和由微波照射装置照射的微波产生等离子体，根据所述带状磁铁的连续结构，诱导电子的回归轨迹，由此能够极大化等离子体的约束效果而实现本发明目的。

Description

包括带状磁铁的等离子产生源及利用此的薄膜沉积系统
技术领域
本发明涉及等离子体产生源及其应用，尤其涉及利用永久磁铁的排列产生高密度等离子体的等离子体产生源及利用此的可实现高效率、大面积的溅射装置和产生高通量中性粒子束的中性粒子束产生源以及组合溅射装置和高通量中性粒子束产生源的薄膜沉积系统。
背景技术
等离子体具有多种应用，尤其在形成薄膜的工艺中成为重要的技术要素。在半导体、OLED、太阳能电池、LED、钻石薄膜等尖端材料领域中，需求高品质薄膜沉积，而产生能够满足这种需求的大面积、高密度等离子体是尤为重要的技术。
在形成适用于最近应用频率增大的柔性电子元件，即，柔性显示器、柔性照明、柔性太阳能电池、柔性二次电池等的薄膜时，需要能够在大面积上生成等离子体的同时最小化因等离子体而产生的高能量粒子和等离子体电子导致的薄膜损伤的溅射技术。而且，还需要能够在低温下沉积高品质薄膜的低温工艺技术，以能够使用柔性塑料基板。
现有的磁控管溅射技术是在靶上施加-500V以上的高电压而同时解决等离子体产生和离子加速的等离子体产生电力和离子加速电压被统一的技术。在如此的磁控管溅射的等离子体产生电力和离子加速电压被统一的现有技术中，需要向靶施加高电压，因此无法避免高能量粒子的产生。如果为了最小化高能量粒子的产生而减少靶施加电压，则导致等离子体不稳定或者等离子体密度显著降低，发生沉积速度显著下降的问题。
为了解决这种问题，需要分离等离子体产生电力和离子加速电压而分别独立控制的技术。若可以分离等离子体产生电力和离子加速电压，则期望与靶施加电压电平无关地在靶附近产生高密度等离子体时，这种期望可以实现，但满足这种目的的大面积、高密度等离子体产生源的技术开发并不容易。
另外，为了在低温下沉积高品质薄膜，需要能够在薄膜被沉积的期间同时加热薄膜表面的原子层的原子级加热(atomic scale heating)技术，来代替现有的基板加热。中性粒子束能够执行原子级加热，因而对于在低温下沉积高品质薄膜来说是有利的技术，但中性粒子束为了发挥原子级加热效果，需要产生高通量中性粒子束。
由于现有的中性粒子束产生源中，等离子体限制器设置在中和反射板和基板之间，因 此具有在中性粒子束到达基板时起到障碍物的作用的问题。为了解决现有的中性粒子束产生源的问题，需要在没有等离子体限制器的情况下能够最小化等离子体和基板的相互作用且能够产生高通量中性粒子束的、能够产生高密度等离子体的技术，但技术开发并不容易。
据此，为了沉积柔性电子元件(即，柔性显示器、柔性照明、柔性太阳能电池、柔性二次电池等)的制造领域中所需要的薄膜，需要新的溅射装置和没有等离子体限制器的高通量中性粒子束产生源。只要开发出适合于新的薄膜的目的的大面积、高密度等离子体产生源，则可以容易地实现这种装置。因此，大面积、高密度等离子体产生源的开发是核心技术，但目前为止还没有达到令人满意的水平。
另外，现有技术中，为了在高真空下得到高密度等离子体，利用永久磁铁或者电磁铁形成磁场，并照射微波而产生了电子回旋共振(ElectronCyclotron Resonance,ECR))等离子体。但是，现有技术中，因磁场的结构，在约束(confinement)电子回旋共振区域中所产生的高密度等离子体时存在问题。例如，将若干个永久磁铁保持预定间隔排列而形成杯场(cups field)时，在杯场内形成的电子回旋共振区域中产生的等离子体因曲线磁场和电场而进行漂移运动(drift motion)(例如，ExB漂移(E-cross-Bdrift)、磁场梯度漂移(gradient Bdrift)，磁场曲率漂移(curvature drift)等)，漂移运动的轨迹形成直线的发散轨迹(计曲线)，据此等离子体，尤其是电子从磁铁的两端泄露而导致在等离子体的约束上发生问题。而且，在另一现有技术的例中，由于形成杯场，为了解决等离子体的约束问题，调整了磁铁的排列，但因不连续的磁场分布，等离子体漂移运动形成不连续的轨迹，因此存在等离子体约束效果下降的问题。
另外，在现有技术中，在微波照射装置和等离子体之间使用介电体窗口维持真空的同时，射入了微波。但是，在这种等离子体产生源进行沉积工艺时，沉积物质将镀覆介电体窗口，由此显著地减少微波的透过率而减小等离子体密度，因而存在弱化工艺的可靠度的问题。
发明内容
技术问题
因此，本发明的目的在于提供一种等离子体产生源，该等离子体产生源通过能够极大化等离子体封闭效果的磁铁结构和根据此的磁场与微波的联动的设计，能够产生大面积、高密度等离子体。
而且，本发明的另一目的在于提供一种等离子体产生源，该等离子体产生源包括能够解决利用等离子体的沉积工艺中的介电体窗口的镀覆问题的微波照射装置。
而且，本发明的又一目的在于提供一种利用所述等离子体产生源的溅射装置和中性粒子束产生源以及组合溅射装置和中性粒子束产生源的薄膜沉积系统。
技术方案
本发明提供一种等离子体产生源，其特征在于，包括：
等离子体腔，形成等离子体产生空间；
一对以上的带状磁铁，以包围所述等离子体腔外壁的形态布置；
微波照射装置，向所述等离子体产生空间照射微波，
所述等离子体腔由圆柱形、具有椭圆轨迹的底面的圆柱形或者多边形底面的多棱柱中的其中一个构成，
所述带状磁铁具有连续的磁铁排列，
所述微波照射装置调整照射方向照射微波，以使微波的电场与由一对以上的带状磁铁在等离子体产生空间形成的磁场的方向垂直，从而依据磁场分布提高等离子体密度。
而且，本发明提供一种等离子体产生源，其特征在于，所述等离子体腔和微波照射装置通过照射微波的开口部连通，所述等离子体腔和微波照射装置能够一起被真空化。
而且，本发明提供一种等离子体产生源，其特征在于，所述微波照射装置包括矩形波导管、圆柱形波导管、环形波导管、圆环形波导管，或者在所述这些波导管上形成狭缝的狭缝形波导管，所述微波照射装置以脉冲模式或者连续模式照射微波。
而且，本发明提供一种溅射装置，其特征在于，在所述等离子体产生源的等离子体腔内设置一个以上的靶，并向所述靶施加偏置电压而激发溅射，
所述靶沿着等离子体腔的内侧壁贴附一个以上，以被由所述带状磁铁在等离子体产生空间形成的磁场包围，在所述等离子体腔的上面进一步设置沿并排于所述等离子体腔的上面的方向布置的一个以上的靶，从而能够将一个以上的物质同时沉积到基板。
而且，本发明提供一种溅射装置，其特征在于，施加于所述靶的偏置电压为直流电压、交流电压、脉冲，或者为由直流电压、交流电压、脉冲混合而形成的电压。
而且，本发明提供一种中性粒子束产生源，其特征在于，在所述等离子体产生源的等离子体腔内设置一个以上的由导电性高的物质构成的中和反射板，并向所述中和反射板施加偏置电压而生成中性粒子束。
所述中和反射板沿等离子体腔的内侧壁贴附一个以上，以被由所述带状磁铁在等离子体产生空间形成的磁场包围，在所述等离子体腔的上面进一步设置沿并排于所述等离子体腔的上面的方向布置的一个以上的靶，从而产生中性粒子束。
而且，本发明提供一种中性粒子束产生源，其特征在于，包括：
等离子体腔，提供生成等离子体的等离子体放电空间；
中和反射板，设置在所述等离子体腔内部，以用于通过碰撞使等离子体离子变换为中性粒子；限制器，设置在所述等离子体放电空间的下端，以用于将除中性粒子之
外的等离子体离子和电子限制于所述等离子体放电空间；
微波照射装置，安装于所述等离子体腔，向等离子体腔内射出微波；
一对带状磁铁，包围所述等离子体腔的周围，
所述一对带状磁铁的每一个带状磁铁表现出带的内侧和外侧为互补的磁力极性，在等离子体腔周围上下并排布置的两个带状磁铁的磁力极性也在上下位置形成互补。
而且，本发明提供一种薄膜沉积系统，其特征在于，设置一个以上的所述溅射装置，并组合一个以上的所述中性粒子束产生源。
而且，本发明提供一种薄膜沉积系统，其特征在于，施加于所述靶或中和反射板的偏置电压为直流电压、交流电压、脉冲，或者为由直流电压、交流电压、脉冲混合而形成的电压。
而且，本发明提供一种薄膜沉积系统，其特征在于，所述中和反射板由金属、硅胶或石墨中的一种构成。
有益效果
根据本发明，由带状磁铁在等离子体腔内形成的磁场和微波的电场的相互作用下，等离子体产生源可以在低运行压力，即在高真空下，将高密度等离子体均匀地分布于腔空间内的大面积上。
而且，根据本发明，带状磁铁不需要专门的磁铁结构物的扫描等驱动就能够使磁场大面积分布，从而能够在大面积基板上均匀地沉积物质。
而且，本发明由如不锈钢的非磁性金属材料构成了等离子体腔，且没有使用O形环进行真空密封，因此与利用石英或玻璃等构成等离子体腔相比，能够使腔体内形成高真空，此举能够极大地提高所产生的中性粒子束的平均自由行程。
而且，根据本发明，利用所述等离子体产生源的溅射装置通过分离等离子体产生电力和离子加速电压而独立地进行调节，最小化了高能量粒子引起的薄膜的损伤，从而能够沉积高品质薄膜。而且，通过在低运行压力下在靶附近产生高密度等离子体，从而能够提高溅射效率和被溅射的粒子的直进性。
并且，能够自由地选择靶的种类和数量，可实现共沉积(co-deposition)等多种工艺。
而且，根据本发明，在所述溅射装置中用中和反射板代替靶的中性粒子束产生源能够大面积供应高通量中性粒子束，尤其具有在没有等离子体限制器的情况下，也能够使等离子体-基板的相互作用最小化的特点。
而且，根据本发明，通过组合一个以上的所述溅射装置和所述中性粒子束产生源，同时供应薄膜沉积要素物质和薄膜沉积所需的能量，从而可实现能够形成高品质薄膜的薄膜沉积系统。
附图说明
图1a为本发明的等离子体产生源的构成的概略的剖视图，图1b和图1c为形成作为所述等离子体产生源的构成要素的带状磁铁的磁铁结构物的平面图，图1d为本发明的等离子体产生源的剖切立体图。
图2为进一步明确地表示适用于图1a的等离子体产生源的微波照射装置的构成的剖视图。
图3为表示适用于图1a的等离子体产生源的圆环形微波照射装置的构成的剖视图。
图4为表示适用于图1a的等离子体产生源的矩形或圆柱形微波照射装置的构成的剖视图。
图5为表示利用图1a的等离子体产生源的溅射装置的构成的剖视图。
图6为表示将图5的溅射装置变形而构成的中性粒子束产生源的剖视图。
图7为表示组合图5的溅射装置和图6的中性粒子束产生源而构成的薄膜沉积系统的一实施例的剖视图。
图8为包括限制器的本发明的中性粒子束产生源的构成的概要的剖视图。
附图符号说明
100：等离子体腔
200：微波照射装置
250：狭缝
300：中和反射板
400：带状磁铁
600：基板
700、710、720：靶
800：溅射装置
900：中性粒子束产生源
1000：薄膜沉积系统
优选实施方式
以下，参照附图，对本发明的优选实施例进行详细的说明。
图1a中示出了本发明的等离子体产生源的构成。
提供产生等离子体的空间的等离子体腔100的侧壁上安装有一对以上的带状磁铁400，在等离子体腔100的上端安装有微波照射装置200(亦可称为发射器(launcher)，由所述微波照射装置200向等离子体腔100内释放微波。
尤其，本发明中，使从所述微波照射装置200朝等离子体腔100内入射微波的位置形成为完整的开口部，而不是设置介电体窗口，据此解决了在沉积工艺进行过程中沉积物污染窗口而导致微波透过率下降的问题。
图1b和图1c为设置于等离子体产生源外壁上的一对带状磁铁400的平面图。即，上下排列A类型的带状磁铁(图1b)和B类型的带状磁铁(图1c)而能够形成如图1a的形状的磁场。这种带状磁铁可以布置多对，而不是只布置一对，据此在等离子体产生空间内使如图1a的曲线连续地布置。
显然，图1b和图1c中表示出的带状磁铁可以构成为圆形或椭圆轨迹，或者任意的封闭的多边形。
所述磁场无间断地连续，这源于带状磁铁400本身具有连续的构成，而这种连续的结构源于将微波通过上端开口部入射，而不是通过等离子体腔100的侧壁入射。连续形成的磁场捕获所产生的等离子体的电子，使其沿着等离子体腔的侧壁形成环形(toroidal)轨迹而连续进行漂移运动(driftmotion)，从而可以显著地提高等离子体约束(plasmaconfinement)效果。
即，平均地观察电子的运动时，如图1d的剖切立体图所示，表现出连续的回归轨迹，从而可以显著地提高等离子体约束效果。
等离子体腔100可以是圆柱形、具有椭圆轨迹的底面的圆柱形或者具有多边形底面的多棱柱形，所述带状磁铁400根据等离子体腔100的结构以圆形、椭圆轨迹、四边形、除此之外的其他各种形状安装于等离子体腔100的侧壁，并在等离子体腔100之内形成电子回旋共振(Electron CyclotronResonance,ECR)磁场。在此，电子回旋共振磁场Bres如以下数学式。
f：微波频率，e：电子电荷，me：电子质量
而且，由微波照射装置200照射的微波频率使用大于等离子体离子频率的频率。在此，等离子体离子频率Ωi如以下数学式。
ni：离子密度，Z：原子序数，e：电子电荷，mi：离子质量
如上所述的等离子体产生源中，基于设置成包围外壁的一对以上的带状磁铁400的磁场和由微波照射装置200照射的微波的电场相互垂直而形成电子回旋共振等离子体，可提高等离子体密度，而且可以在大面积上产生这种高密度等离子体。而且，在1mTorr以下的低压高真空下也可以产生高密度等离子体，据此使粒子的平均自由行程增加，从而有利于应用。
另外，可以根据需要，将产生所述等离子体的微波照射装置200的微波照射模式调节为脉冲模式或连续模式而拓宽应用性。
具体实施方式
以下，详细说明根据图1a至图1d的等离子体产生源的变形实施例及基于其应用的溅射装置、中性粒子束产生源以及薄膜沉积系统。
从上方观察图1a至图1d的微波照射装置200时，呈现出如圆形、椭圆形、利用圆形、椭圆形的轨道形或四边形的形状。图2中示出在所述微波照射装置200上形成狭缝250的情形，图3中示出在圆环形微波照射装置200中形成狭缝的情形，图4示出四边形或圆柱形微波照射装置200，且如此的微波照射装置200可以设置多个而增强输出。
参照图5，示出了应用所述等离子体产生源的溅射装置800。所述溅射装置800的特征在于，微波的频率大于等离子体离子频率，因此可以不影响等离子体离子运动而加热电子，由此产生等离子体，且施加于所述靶700、710、720的偏置电压以低于等离子体离子频率的频率施加而可以调整入射于靶的离子的能量，由此分离等离子体产生电力和离子加速电压。所述溅射装置800通过使等离子体产生电力和离子加速电压二元化，从而与靶偏置电压无关地维持稳定的高密度等离子体，据此区别于在低靶施加电压下等离子体变得不稳定的现有的溅射装置。
而且，由于现有的溅射设备的靶偏置电压高，因此产生高能量粒子而损伤薄膜，与此相比，本实施例的溅射装置800能够减小靶偏置电压，因此具有能够最小化上述问题的优点。
由于能够在设置于等离子体腔侧壁的靶700、710附近的磁场产生高密度等离子体，据此能够期待高效率的溅射。不仅如此，由于是带状磁铁400的磁场结构，在靶720的附近形成非常均匀的高密度等离子体分布，由此靶720的蚀刻分布均匀，能够提高靶720的使用效率。
而且，能够构成大面积的所述靶720，这源自等离子体分布可以在大面积上以高密度形成。
另外，本溅射装置800的靶700、710、720的偏置电压可以根据工艺的目的进行多种变化(直流电压、交流电压、直流脉冲、交流脉冲，或混合直流电压、交流电压、直流脉冲、交流脉冲而形成的电压等)，据此可以调节薄膜的特性。
而且，与上面并排设置的靶720和设置于侧壁的靶700、710分别由不同的物质构成，从而提供可同时蒸镀主物质和掺杂物的便利性。
作为具体例，从一个靶700形成Zn，从另一个靶710形成In2O3，从另一个靶720形成Ga2O3，从而可以在基板上形成IGZO。在如此的排列中，具有可以最小化因负氧离子引起的薄膜损伤的同时能够提高沉积速度的优点。
设置于等离子体腔内壁的靶700、710可以以辐射状布置若干个短片，在等离子体腔中以水平面布置的靶720可以贴附于等离子体腔的上面或布置于腔内中央部，且其也可以由多个短片构成，虽然靶可以由多种不同物质构成，但为了实现高速、高效率、均匀的薄膜沉积，可以是调整排列的相同的物质。
据此，靶的构成(大面积靶等)比较自由，设置于等离子体腔内壁的靶700、710被由带状磁铁400产生的磁场包围，由此能够在靶附近产生高密度等离子体，从而可以实现高效率的溅射。
而且，如此地在等离子体腔内壁设置多个靶700、710时，若将等离子体腔100构成为具有椭圆轨迹的底面的圆柱形或多棱柱，则设置多个靶以使薄膜的构成要素的数量和含量变为最佳时非常有利，还具有能够调整由带状磁铁400产生的磁场效果的优点。
而且，本实施例的溅射装置在高真空下产生高密度等离子体，由此溅射的粒子的直进性得到提高，从而在进行具有沟图案的薄膜沉积时，可以提高纵横比(aspectratio)。
本实施例的溅射装置可独立调节等离子体产生电力和离子加速电压，并根据利用带状磁铁400形成的磁场，约束等离子体带电粒子，即便没有专门的等离子体限制器，也能够最小化等离子体-基板的相互作用，由此能够最小化由等离子体引起的薄膜损伤。但是，本领域技术人员显然可以知道，根据需要，可以在腔临界处增设等离子体限制器。
图6示出将所述溅射装置800变形的中性粒子束产生源900的构成。
在溅射装置800中以由导电性高的物质构成的中和反射板300替代靶700、710、720时，形成中性粒子束产生源900。向由钨等金属、硅胶、石墨等导电性高的物质构成的中和发射板上施加-100V以下的低偏置电压，由此可以产生中性粒子束，而偏置电压的多种模式可以与在所述溅射装置中的构成相同地适用。根据本实施例的中性粒子束产生源900以与上述溅射装置800相同的原理产生高密度等离子体，据此可产生高通量的中性粒子束。本实施例的中性粒子束产生源即便不设置等离子体限制器也能够最小化等离子体-基板的相互作用，因此区别于现有的中性粒子束产生源。而且，也会相同地体现出由高真空下产生的高密度等离子体引起的中性粒子束的高通量的优点和由平均自由行程的增加而产生的优点。但是，根据需要可以在腔临界处增设等离子体限制器，这对于本领域技术人员来说是显而易见的。
图7示出组合所述溅射装置800和中性粒子产生源900而实现的薄膜沉积系统1000的一实施例。
根据所述薄膜沉积系统1000，通过溅射装置800提供构成薄膜的粒子的同时通过中性粒子束追加提供形成薄膜所需的能量，由此具有在低温工艺下也能够形成高品质的薄膜的优点。
在所述图7中，以一个溅射装置800为中心在两侧分别设置一个(两个)中性粒子束产生源900而构成了薄膜沉积系统1000，但还可以组合一个溅射装置800和一个中性粒子束产生源900，显然其组合方法可以由本领域技术人员进行多样的变更。
图8示出在本发明的中性粒子产生源的构成中进一步包括限制器500的构成。虽然没有限制器500也能够最小化等离子体-基板的相互作用，但进一步设置限制器500之后，在中性粒子束从等离子体腔100射出到具有基板600的工艺腔(未图示)时，可以更彻底地清除被带电的粒子。
另外，带状磁铁400可以采用不是永久磁铁的电磁铁，此时，可以增加微波的频率，据此可提高等离子体密度。
本发明的权利范围依据权利要求书的记载来定义，并不局限于上述说明的实施例，本发明所属领域中具有普通知识的技术人员可以在权利要求书记载的权利范围之内进行多种变更和修改，这是显而易见的。
产业上的利用可能性
本发明可以广泛应用于利用等离子体形成薄膜的工艺之中，尤其在半导体、OLED、太阳能电池、LED、钻石薄膜等尖端产业领域中，可利用本发明的等离子产生源和薄膜沉积系统。

Claims (9)

1.一种等离子体产生源，其特征在于，
包括：
等离子体腔，形成等离子体产生空间；
一对以上的带状磁铁，以包围所述等离子体腔外壁的形态配置；以及
微波照射装置，向所述等离子体产生空间照射微波，
所述带状磁铁具有连续的磁铁排列，因此由带状磁铁形成的磁场在等离子体产生空间中连续，
所述等离子体腔和微波照射装置包括环形波导管，其中，所述波导管包括狭缝，
所述等离子体腔和所述微波照射装置通过没有设置介电体窗口的照射微波的所述狭缝相互连通，所述等离子体腔和所述微波照射装置能够一起被真空化，
所述微波照射装置将微波以脉冲模式或者连续模式进行照射而调整照射方向，以将微波照射成使微波的电场与由一对以上的带状磁铁在等离子体产生空间形成的磁场的方向垂直，从而形成电子回旋共振等离子体，从而依据磁场分布提高等离子体密度。
2.根据权利要求1所述的等离子体产生源，其特征在于：
所述等离子体腔由圆柱形或者多边形底面的多棱柱构成。
3.一种溅射装置，其特征在于：
在权利要求1所述的等离子体产生源的等离子体腔内设置一个以上的靶，并向所述靶施加偏置电压而激发溅射，
所述靶沿着等离子体腔的内侧壁贴附一个以上，以被由所述带状磁铁在等离子体产生空间形成的磁场包围，
进一步设置以并排方向配置于所述等离子体腔的上面的一个以上的靶从而能够将一个以上的物质同时沉积到基板。
4.根据权利要求3所述的溅射装置，其特征在于：
施加于所述靶的偏置电压为直流电压、交流电压、脉冲，或者为由直流电压、交流电压、脉冲混合而形成的电压。
5.一种中性粒子束产生源，其特征在于：
在权利要求1所述的等离子体产生源的等离子体腔内设置一个以上的由具有导电性的物质构成的中和反射板，并向所述中和反射板施加偏置电压而生成中性粒子束，
所述中和反射板沿等离子体腔的内侧壁贴附一个以上，以被由所述带状磁铁在等离子体产生空间形成的磁场包围，
进一步设置以并排方向配置于所述等离子体腔的上面的一个以上的靶，从而产生中性粒子束。
6.一种中性粒子束产生装置，其特征在于，
包括：
等离子体腔，提供生成等离子体的等离子体放电空间；
中和反射板，设置在所述等离子体腔内部，以用于通过碰撞使等离子体离子变换为中性粒子；
限制器，设置在所述等离子体放电空间的下端，以用于将除中性粒子之外的等离子体离子和电子限制于所述等离子体放电空间；
微波照射装置，安装于所述等离子体腔，向等离子体腔内射出微波；以及
一对带状磁铁，包围所述等离子体腔的周围，
所述一对带状磁铁的每一个带状磁铁表现出带的内侧和外侧为互补的磁力极性，在等离子体腔周围上下并排布置的两个带状磁铁的磁力极性也在上下位置形成互补，
所述带状磁铁具有连续的磁铁排列，因此由带状磁铁形成的磁场在等离子体产生空间中连续，
所述等离子体腔和微波照射装置包括环形波导管，其中，所述波导管包括狭缝，
所述等离子体腔和所述微波照射装置通过没有设置介电体窗口的照射微波的所述狭缝相互连通，所述等离子体腔和所述微波照射装置能够一起被真空化，
所述微波照射装置将微波以脉冲模式或者连续模式进行照射而调整照射方向，以将微波照射成使微波的电场与由一对以上的带状磁铁在等离子体产生空间形成的磁场的方向垂直，从而形成电子回旋共振等离子体，从而依据磁场分布提高等离子体密度。
7.一种薄膜沉积系统，其特征在于：
设置一个以上的权利要求3所述的溅射装置，并组合一个以上的权利要求5所述的中性粒子束产生源。
8.根据权利要求7所述的薄膜沉积系统，其特征在于：
施加于所述靶或所述中和反射板的偏置电压为直流电压、交流电压、脉冲，或者为由直流电压、交流电压、脉冲混合而形成的电压。
9.根据权利要求7或8所述的薄膜沉积系统，其特征在于：
所述中和反射板由金属、硅胶或石墨中的一种构成。
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