RF 電源(射頻電源、RF 產生器)是將產生與維持電漿所需的高頻功率供應至腔體的設備零組件。蝕刻、PECVD、PEALD、濺鍍等所有使用電漿的製程都會用到它;由於輸入功率的穩定度與響應速度決定了電漿密度與離子能量,因此是直接左右製程結果的子系統。
使用頻率依用途區分。基本為工業科學醫療用(ISM)頻段的 13.56MHz;想提高電漿密度時使用 27MHz、60MHz、100MHz 級的高頻,想控制離子能量時則使用 400kHz~2MHz 級的低頻。在 CCP 蝕刻設備中,以高頻控制電漿密度、以低頻獨立控制偏壓(離子入射能量)的 2 頻、3 頻配置已成為標準。
近年的核心技術是脈衝調變。不採用連續波(CW),而是以數kHz 反覆開關,便能在時間軸上控制電子溫度以及自由基與離子的比例,對提升選擇比、降低充電損傷、控制高深寬比蝕刻的輪廓都有效果。讓多台 RF 電源同步的脈衝控制(同步脈衝)也已實用化。
電源所需的性能包括輸出精度(±1% 級)、上升時間(數十μs 起)以及對負載變動的追隨性。電漿在點燃瞬間阻抗會劇烈變化,屬於非線性負載,因此需要一邊偵測反射波加以保護,一邊迅速穩定到目標功率的控制。為了準確掌握實際輸入功率,電源端與匹配端會以 VI(電壓・電流)探棒進行量測。
主要廠商有 Advanced Energy、MKS Instruments、DAIHEN、京三製作所等。設備廠商會將這些電源與匹配網路組合來設計腔體,因此電源是左右製程配方可移植性的重要採購零組件。