28及30可以预设关系布置。举例而言，射频窗26、28及30可布 置为互相平行。射频窗26、28及30可置放于同一平面而彼此呈共面关系，其实施例不限于 本文内容。射频窗26、28及30可被装设在射频窗支撑件50、52及54中，并可真空密封，举 例而言，射频窗26、28及30的边缘可座落在侧壁38、40、42及44与连接肩部46及48垂直 平面的凹槽中，或者，可考虑利用像是接着剂或是机械紧固件将射频窗26、28及30固定在 侧壁38、40、42及44与连接肩部46及48的上端平面。还可考虑使用高温0型环或其他适 合的密封构件配置在射频窗26、28及30边缘及侧壁38、40、42及44与连接肩部46及48 的中间以形成真空密封，射频窗26、28及30也因此可配置在水平方向上垂直分隔单一等离 子体腔体12内部与射频天线20、22及24(叙述如下）。
[0026] 在示范实施例中，射频离子源10如图1与图2所示具有三个射频窗支撑件50、52 及54,及三个各别配置在其中的射频窗26、28及30,其中每一射频窗26、28及30可为一米 宽。因此，以线性关系布置的射频窗26、28及30其端对端尺寸可为3米。然而，由于射频离 子源10是由例如射频源14、16或18的独立射频源供给，射频窗支撑件、射频窗或是相关射 频天线及射频源的数目便无任何限制。此外，射频天线20、22与24可以不同的形式排列， 举例而言，射频天线20、22及24可以排列成一维样式（例如一行多列）以提供线型等离子 体源，或是以二维样式排列（例如多行多列）用于大面积离子辅助镀膜。因为每一射频天 线20、22与24是由独立的射频链路所供给（例如射频产生器+匹配网络+射频电压平衡 电容），等离子体源宽（且隐含了提取离子束宽）理论上在一维几何与二维几何空间的面积 是不受限的，因此本实施例延伸到可在两个互相垂直方向上产生具有延伸数米横截面离子 束的离子源。
[0027] 射频天线20、22及24所产生的射频能量透过射频窗26、28及30耦合于单一等离 子体腔体内的原料气体60,进一步叙述如下。射频窗26、28及30可由任何已知可加速此耦 合进行的材料制成，包括氧化铝、蓝宝石或石英，但不限于以上材料。虽然氧化铝和石英对 于某些应用提供理想的材料性质，但它们具有相对低的热传系数，而且容易在单一等离子 体腔体12的侧壁38、40、42及44处于高运转温度的情况时，发生真空密封失效的情形。
[0028] 如图2所示，射频源14、16与18与各别的射频天线20、22及24可配置在射频窗 26、28及30之上用于提供有效的的射频能量耦合于单一等离子体腔体12中的低压原料气 体60。射频天线20、22及24可具有如图1所示的蛇纹状（serpentineshape)，此形状为本 领域中的普通技术人员所熟知的，然而，射频天线20、22和/或24的特定的形状、尺寸及配 置可有所变化，但皆不离本揭示。举例而言，可采用如图3平面螺旋变异形式射频天线。在 图3的实施例中，射频离子源300包括射频产生器rfl、rf2及rf3藉由匹配网络丽1、丽2 及丽3以及电压平衡电容Cl、C2及C3耦接于各别的平面螺旋射频天线302、304及306。
[0029] 再参考图1与图2,在射频离子源10运作时，原料气体60经由平均分布在等离 子体腔体12周围的气体进气口 32被供应至等离子体腔体12内部。在某些实施例中， 原料气体可以是，或可包括或含有氢气（hydrogen)、氦气（helium)、氧气（oxygen)、氮气 (nitrogen)、石串（arsenic)、棚（boron)、憐（phosperous)、错（aluminum)、铜（indium)、铺 (antimony)、碳硼烧（carborane)、烧径（alkanes)或其他包含p型或n型掺质的混合气体。 射频源14、16及18通过射频天线20、22及24经由射频窗26、28、30供应射频功率至单一等 离子体腔体以解离并离子化原料气体中含掺质的气体分子，从而产生期望的离子物种。产 生的掺杂离子藉由位于或紧邻于面板34的提取电极（未式出）依序从单一等离子体腔体 12被提取出以形成指向基板（未示出）的宽离子束64。如图2中更清楚的表示，等离子体 因此藉独立射频源14、16与18产生于等离子体腔体12内（例如在没有墙将等离子体腔体 12隔为数个空间的情况下）。每一射频源14、16及18独立供电，以及多尖形磁场构造围绕 等离子体源（未示出），提供更大的弹性以促进等离子体均匀遍及于具上述延伸宽度（例如 示范实施例中的3米）的等离子体腔体中。多尖形磁场是由适当配置的永久磁铁所产生， 而且可用来在离子提取区域中形成更均匀的等离子体。
[0030] 由于气体进气口 32均匀地分布在等离子体腔体12的周围，对于确保等离子体均 匀性剩下仅需要考虑连接肩部46及48(在z与x方向上）的尺寸，射频天线20、22及24 在分离空间的局部施加功率（例如密度）以及射频天线20、22及24间的干涉效应。在此 逐一说明这些考虑事项。
[0031] 一般具有大约3至4电子伏（eV)电子温度以及大约l-5X10ncm3电子密度的电感 性耦合等离子体将以~HXlOesecT1电子碰撞频率为特征，且因此等离子体导电度为〇 =ne2/meVc^ 2-6X10 3\从而对于13. 56兆赫兹射频驱动频率以及低运转气压（例如 数个毫托（mTorr))而言，等离子体将具有S= (2/?yQ〇)1/2~2-3cm的趋肤深度（skin depth)(于射频窗底下最多射频功率积聚的深度），故依此如果连接肩部46与48被制作成 在Z方向短少2至3公分，且由于藉由射频天线20、22与24发出的射频功率在等离子体腔 体12里会积聚在比连接肩部46与48的底端更深的地方，连接肩部46与48将不会影响单 一等离子体腔体12的等离子体均匀性。连接肩部46与48在x方向的大小可以是2至2. 5 公分以提供适当的结构强度以支撑射频窗26、28与30,以及提供适当的空间以置放0型环。 这些0型环是由耐高温的氟碳（fluorocarbon)橡胶所制成，并置放于环绕射频窗支撑件 50、52及54的凹槽内。0型环突出凹槽1至3毫米，以让射频窗26、28及30座落在其上， 也因此当腔体抽真空时，〇型环能确保等离子体腔体真空密封。
[0032] 有关于射频天线20、22与24的空间分隔，射频等离子体20、22与24可彼此非常 靠近地置放，但是中间可间隔至少1. 5公分，以避免在像是等离子体点燃阶段的高压环境 下，在射频天线20、22与24之间发生电弧（electricalarcing)。两相邻射频天线的最 大分隔距离是出现在当等离子体密度开始出现不均匀时，该距离约为3~4倍的等离子体 趋肤深度（plasmaskindepth)。如图3所示，每一个射频天线302、304及306可装置一 个适用的射频产生器（rfl、rf2、rf3)以及适用的匹配网络（MN1、MN2、MN3)。为了提升沿 射频天线302、304及306的电压的均匀分布，每一射频天线的"接地"脚可装置一个电压 平衡电容（C1~C3)。为了提取正离子，等离子体源应位于高达100千伏（kV)的上升电位 (elevatedelectricalpotential)，此上升电位藉由提取电源的供应得以确保。提取电极 系统一般是由接地电极及抑制电极所组成，可提取具有相当于等离子体腔体与接地之间电 位降（electricalpotentialdrop)能量的正离子。
[0033] 有关于串扰（crosstalk)效应或射频天线20、22、24(或是302、304、306)之间的 干扰效应，发明人已发现即使射频源14、16、18被设定在同样频率下运转，在实际运作上， 些微的频率差异仍可能存在。这是因为于一般射频源的频率精确度约在±0. 005%之间，相 当于13. 56兆赫兹的驱动频率之下变异范围约为±700赫兹。这个微小的频率差异可能造 成等离子体中感应射频电场的不良调变。举例而言，两个射频波的电场具有相同的振幅，但 不同的频率可叙述为
[0034]
[0035] 其中A是电场的振幅（为求单纯，直接取两个波相等，《为脉动等于23if，f为频 率，f为初始相位，合成的射频电场因此设为
[0036]
[0037] 合成正弦波因此藉由具有频率为Af=fl-f2的周期函数调变。图4a示出两个 13. 56兆赫兹的波的计算调变效应，其运转频率差异为5赫兹。曲线402指出调变合成波的 群波以及面积404表式频率为13. 56兆赫兹的波（在此长时间尺度上，不能清楚辨识）。
[0038] 参考图4b，图4b为第一与第二独立射频源量测到的束流剖面（beamprofile)，其 中两个射频源皆于13. 56兆赫兹频率下运转并传送800W(瓦）（为了图示清楚，只显示两射 频源同时运转的状况）。束流剖面测定是以法拉第杯（Faradaycup)在x方向上运动并沿 着离子束的全长获得离子束流的量测。曲线414代表只有第一射频源运转时产生的束流剖 面，曲线416代表只有第二射频源运作时的束流剖面。曲线412代表当第一与第二射频源同 时运作时的束流剖面并图示其特性及不良调