一種單室多極型pecvd反應(yīng)室的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種單室多極型PECVD反應(yīng)室結(jié)構(gòu)，屬于真空設(shè)備尤其是真空鍍膜設(shè)備領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]等離子體增強(qiáng)化學(xué)氣相沉積(PECVD)是一種低溫等離子體表面沉積技術(shù)，其主要特點(diǎn)如下:僅作用于材料表面，材料表面，常常只有幾個(gè)微米或納米量級(jí)，材料主體性能受到的影響極小；相對(duì)于傳統(tǒng)的濕式表面處理方法具有清潔環(huán)保，節(jié)省能源等優(yōu)勢；可以獲得一些其他方法所得不到的沉積效果，擴(kuò)大了一些材料的應(yīng)用領(lǐng)域，并提高了其使用價(jià)值。因此，低溫等離子體表面沉積技術(shù)近年來受到越來越多的關(guān)注。
[0003]PECVD作為一種新型的材料表面功能薄膜沉積技術(shù)具有工藝溫度低、膜層繞鍍性好、薄膜應(yīng)力可控制等優(yōu)點(diǎn)，是目前制備非晶硅太陽能電池薄膜材料應(yīng)用最廣泛的技術(shù)。然而沉積高質(zhì)量的非晶硅薄膜材料對(duì)PECVD設(shè)備性能要求很高，而傳統(tǒng)PECVD設(shè)備存在鍍膜效率低、膜層質(zhì)量不高的缺陷，因此，對(duì)PECVD關(guān)鍵技術(shù)進(jìn)行研究對(duì)于提高PECVD鍍膜的質(zhì)量具有重要意義，其關(guān)鍵技術(shù)包括反應(yīng)室電場、溫度場以及氣流場分布。研究表明，采用平板式電極結(jié)構(gòu)能有效保證反應(yīng)室電場均勻性，而采用基片直接加熱可以保證基片溫度的均勻性。故均勻布?xì)庠O(shè)計(jì)成了影響PECVD成膜質(zhì)量的關(guān)鍵因素。
[0004]單室多極型PECVD設(shè)備結(jié)構(gòu)為:一個(gè)真空室內(nèi)放置多個(gè)電極板，相鄰兩個(gè)電極板分別接地和高頻電源，電極板為垂直設(shè)置，接地電極板兩面安裝基片進(jìn)行鍍膜。這種設(shè)備可以實(shí)現(xiàn)多基片同時(shí)涂鍍，大幅度提高了生產(chǎn)效率并且降低了生產(chǎn)成本。但是這種工業(yè)化設(shè)備等離子體范圍大，內(nèi)部結(jié)構(gòu)復(fù)雜，若從平行于板面的方向進(jìn)氣，會(huì)造成鍍膜區(qū)間氣流分布不均勻的問題，進(jìn)一步影響到成膜質(zhì)量。因此，設(shè)計(jì)一種反應(yīng)室結(jié)構(gòu)，既能保證鍍膜效率，又能保證其成膜質(zhì)量是PECVD亟待解決的關(guān)鍵技術(shù)難題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]針對(duì)上述現(xiàn)有技術(shù)中的缺陷，本發(fā)明的目的是提供一種單室多極型PECVD反應(yīng)室，能夠提高鍍膜效率及成膜質(zhì)量。
[0006]本發(fā)明是通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的:
[0007]一種單室多極型PECVD反應(yīng)室，包括真空腔室，所述真空腔室外接真空抽氣系統(tǒng)及真空檢測系統(tǒng)，內(nèi)部設(shè)置有一系列交錯(cuò)排列的接地電極板、高頻電極板以及放置基片的基片架；為了保證膜層質(zhì)量，真空腔室內(nèi)設(shè)置有反應(yīng)氣體均布裝置及基片加熱器，反應(yīng)氣體種類由鍍膜工藝決定。
[0008]所述真空室腔體采用立式筒體結(jié)構(gòu)，材料為0Crl8Ni9，腔體上部設(shè)計(jì)有真空室門，外側(cè)接有真空抽氣及檢測系統(tǒng)，內(nèi)部設(shè)計(jì)有一系列電極板、基片架、基片加熱器及反應(yīng)氣體均布裝置。
[0009]所述接地電極板及高頻電極板均采用平板式結(jié)構(gòu)，并交錯(cuò)垂直安裝在真空室內(nèi)，高頻電極板接RF電源，接地電極板直接與真空室相連。
[0010]所述接地電極板及高頻電極板均采用鋁合金材料制造。
[0011]所述高頻電極板同時(shí)作為氣體均布裝置，其內(nèi)部設(shè)置有布?xì)夤苈?，反?yīng)氣體通過電極板表面的孔均勻擴(kuò)散到基片表面。
[0012]所述接地電極板同時(shí)作為基片架，其上設(shè)置有基片安裝插槽，可實(shí)現(xiàn)基片的便捷裝取。
[0013]所述基片加熱器采用貼片式結(jié)構(gòu)，貼裝在電極板背面直接對(duì)基片進(jìn)行加熱，加熱功率由工藝溫度要求確定。
[0014]本發(fā)明的有益效果如下:
[0015]本發(fā)明采用多電極結(jié)構(gòu)，有效提高了 PECVD鍍膜效率，并充分考慮了影響PECVD成膜質(zhì)量的各種因素:采用平板電極保證電場均勻；基片直接加熱保證溫度均勻；設(shè)計(jì)有布?xì)庋b置保證氣流場均勻性。此外，采用一體化設(shè)計(jì)將基片架、布?xì)庀到y(tǒng)分別集成在電極板上，在滿足PECVD鍍膜工藝要求的同時(shí)又大大簡化了其反應(yīng)腔室結(jié)構(gòu)。
【附圖說明】
[0016]通過閱讀參照以下附圖對(duì)非限制性實(shí)施例所作的詳細(xì)描述，本發(fā)明的其它特征、目的和優(yōu)點(diǎn)將會(huì)變得更明顯:
[0017]圖1為真空腔室整體結(jié)構(gòu)示意圖；
[0018]圖2為接地電極板結(jié)構(gòu)示意圖；
[0019]圖3(a)為尚頻電極板結(jié)構(gòu)不意圖；
[0020]圖3(b)為圖3(a)內(nèi)部結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0021]下面結(jié)合具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)說明。以下實(shí)施例將有助于本領(lǐng)域的技術(shù)人員進(jìn)一步理解本發(fā)明，但不以任何形式限制本發(fā)明。應(yīng)當(dāng)指出的是，對(duì)本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明構(gòu)思的前提下，還可以做出若干變形和改進(jìn)。這些都屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。
[0022]如圖1、2所示，本發(fā)明所提供的單室多極型PECVD反應(yīng)室，包括有真空腔室1，真空腔室1外接真空抽氣系統(tǒng)及真空檢測系統(tǒng)；內(nèi)部安裝有一系列交錯(cuò)排列的接地電極板2、高頻電極板3以及放置基片的基片架2 ;另外，為了保證膜層質(zhì)量，腔室內(nèi)設(shè)置有反應(yīng)氣體均布裝置3及基片加熱器4，反應(yīng)氣體種類由鍍膜工藝決定。
[0023]真空腔室1采用立式筒體結(jié)構(gòu)，材料為0Crl8Ni9，腔體上部設(shè)置有真空室門5，外側(cè)接有真空抽氣及檢測系統(tǒng)，內(nèi)部設(shè)置有一系列接地電極板2、高頻電極板3、基片架2、基片加熱器4及反應(yīng)氣體均布裝置3。
[0024]接地電極板2及高頻電極板3均采用平板式結(jié)構(gòu)，并交錯(cuò)垂直安裝在真空室1內(nèi)，高頻電極板接RF電源，接地電極板2直接與真空室1相連，接地電極板及高頻電極板均采用鋁合金材料制造。
[0025]圖3(a)和圖3(b)所示，高頻電極板3可同時(shí)作為氣體均布裝置3使用。其內(nèi)部設(shè)置有布?xì)夤苈?，反應(yīng)氣體由進(jìn)氣口 7進(jìn)入，通過電極板表面的孔8均勻擴(kuò)散到基片9表面。
[0026]接地電極板2可同時(shí)作為基片架2使用，其上設(shè)置有基片安裝插槽10，可實(shí)現(xiàn)基片9的便捷裝取。
[0027]基片加熱器4采用貼片式結(jié)構(gòu)，貼裝在接地電極板2背面，直接對(duì)基片9進(jìn)行加熱，加熱功率由工藝溫度要求確定。
[0028]以上對(duì)本發(fā)明的具體實(shí)施例進(jìn)行了描述。需要理解的是，本發(fā)明并不局限于上述特定實(shí)施方式，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以在權(quán)利要求的范圍內(nèi)做出各種變形或修改，這并不影響本發(fā)明的實(shí)質(zhì)內(nèi)容。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種單室多極型PECVD反應(yīng)室，其特征在于，包括真空腔室，所述真空腔室外接真空抽氣系統(tǒng)及真空檢測系統(tǒng)，內(nèi)部設(shè)置有一系列交錯(cuò)排列的接地電極板、高頻電極板以及放置基片的基片架:為了保證膜層質(zhì)量，真空腔室內(nèi)設(shè)置有反應(yīng)氣體均布裝置及基片加熱器，反應(yīng)氣體種類由鍍膜工藝決定。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的單室多極型PECVD反應(yīng)室，其特征在于，所述真空腔室采用立式筒體結(jié)構(gòu)，材料為0Crl8Ni9，腔室上部設(shè)置有真空室門。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的單室多極型PECVD反應(yīng)室，其特征在于，所述接地電極板及高頻電極板均采用平板式結(jié)構(gòu)，并交錯(cuò)垂直安裝在真空腔室內(nèi)，高頻電極板接RF電源，接地電極板直接與真空腔室腔壁相連。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的單室多極型PECVD反應(yīng)室，其特征在于，所述接地電極板及高頻電極板均采用鋁合金材料制造。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的單室多極型PECVD反應(yīng)室，其特征在于，所述高頻電極板與反應(yīng)氣體均布裝置合而為一，其內(nèi)部設(shè)置有布?xì)夤苈罚磻?yīng)氣體通過電極板表面的孔均勻擴(kuò)散到基片表面。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的單室多極型PECVD反應(yīng)室，其特征在于，所述接地電極板與基片架合而為一，其上設(shè)置有基片安裝插槽，實(shí)現(xiàn)基片的便捷裝取。7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的單室多極型PECVD反應(yīng)室，其特征在于，所述基片加熱器采用貼片式結(jié)構(gòu)，貼裝在接地電極板背面，直接對(duì)基片進(jìn)行加熱。
【專利摘要】本發(fā)明提供了一種單室多極型PECVD反應(yīng)室，包括真空腔室，所述真空腔室外接真空抽氣系統(tǒng)及真空檢測系統(tǒng)，內(nèi)部設(shè)置有一系列交錯(cuò)排列的接地電極板、高頻電極板以及放置基片的基片架；為了保證膜層質(zhì)量，真空腔室內(nèi)設(shè)置有反應(yīng)氣體均布裝置及基片加熱器，反應(yīng)氣體種類由鍍膜工藝決定。本發(fā)明采用多電極結(jié)構(gòu)，有效提高了PECVD鍍膜效率，并充分考慮了影響PECVD成膜質(zhì)量的各種因素。此外，采用一體化設(shè)計(jì)將基片架、布?xì)庀到y(tǒng)分別集成在電極板上，在滿足PECVD鍍膜工藝要求的同時(shí)又大大簡化了其反應(yīng)腔室結(jié)構(gòu)。
【IPC分類】C23C16/50
【公開號(hào)】CN105274499
【申請?zhí)枴緾N201510821984
【發(fā)明人】祁松松, 景加榮, 李燦倫, 黃濤, 王飛
【申請人】上海衛(wèi)星裝備研究所
【公開日】2016年1月27日
【申請日】2015年11月23日