本发明专利技术揭示了一种稳定气流的等离子辅助氧化装置，其包括等离子处理腔、输送穿过所述等离子处理腔内部的输送装置以及位于所述输送装置上用于承载基板的载板，所述等离子处理腔内位于所述输送装置的上方沿输送方向依次设置有气体导入系统、阴极板以及抽真空系统，所述等离子处理腔内位于所述输送装置的下方形成有与所述阴极板上下相对的阳极板，所述阴极板通过导线电连通于高频电源，所述气体导入系统与所述抽真空系统配合在所述输送装置上方空间内形成有弧形轨迹的气流场，所述阳极板与所述阴极板配合在两者之间的空间内形成有自下而上的电场。本发明专利技术解决基片平行传动对电场和流场的扰动问题，从而提高被氧化薄膜的整体均匀度。体均匀度。体均匀度。
【技术实现步骤摘要】
一种稳定气流的等离子辅助氧化装置
[0001]本专利技术属于半导体制造
，特别是涉及一种稳定气流的等离子辅助氧化装置。
技术介绍
[0002]从20世纪60~70年代以来由于半导体和集成电路技术发展和生产的需要，化学气相沉积技术CVD得到了迅速和广泛的发展。目前，在制造硅基半导体器件中，PECVD技术在薄膜制备领域中凭借其可低温制备、高沉积速率和良好的阶梯覆盖性具有极大的应用潜力。
[0003]PECVD设备中核心装置为等离子处理装置，等离子处理装置通常具有成对的阴极电极和阳极电极以及供应用于产生等离子体的反应气体的气体供应装置。基于辉光放电方法的PECVD技术，能够使得反应气体在外界电磁场的激励下实现电离形成等离子体，等离子体的存在可以使得含氧反应气体分解或电离，同时扩散至被处理基片表面，使得基片表面氧化。
[0004]在PECVD技术中，在高功率的沉积过程中，不稳定的气体压强会导致供电电极异常放电，从而导致被处理基片表面薄膜的不均匀性提高。反应气体通常采用在阴极电极表面上设置的喷淋板来供应到阴极电极和阳极电极之间，实现在整个等离子体产生空间均匀扩散气体。而在PECVD产线制备氧化薄膜的过程中，考虑到被处理基片面积的扩大和节拍问题，基片的传动方式由传统的旋转变为平行传动。
[0005]现有技术中专利公开号为CN206774570U公开了一种太阳能电池镀膜设备及太阳能电池链式生产设备，其采用连续输送装置实现基板的自动水平输送，然后依次穿过预热腔室、氧化腔室与镀膜腔室；其中在氧化腔室中，在靠近输入侧且位于输送装置的下方设置等离子体发生器，在等离子体发生器的上方设置导流板，利用导流板斜向向下向后吹气，配合氧化腔室输出侧位于输送装置下方的抽真空口的负压，形成气流场，该气流场位于氧化腔室的内部，且没有特定管路限定其气流场的走向，而真空抽气口的位置又设置在氧化腔室的输出侧底部，当真空抽气口抽真空时，氧化腔室内的气体会从真空抽气口的各个方向涌来，其中就包括输送装置下方的空间，因此，导流板吹出的气体会形成两股气流，一股气流流经输送装置与上方的加热装置之间的空间，另一股气流流经输送装置下方的空间，而流经输送装置上方空间的反应气体才起到了作用，流经输送装置下方空间的气体则造成了浪费；上述结构在输送装置与加热装置之间对应的氧化反应区段并不存在电场，反应气体是先电离为等离子体，然后再在气流场的作用下扩散至基板所在区段使基片表面氧化。这种模式下等离子体在行进过程中离子浓度随着与基板反应而不断降低，且气流很难分散均匀，从而导致氧化反应不均匀。
[0006]由于基片平行传动会引发许多问题，包括随着基片传动过程中电场强度的变化以及平行传动对反应气体及等离子体的扰动。这些问题会进一步导致被处理基片表面不均匀性的提高，使得最终半导体器件性能的下降。
[0007]因此，亟需对现有的等离子反应腔腔体结构进行进一步改进，以解决基片平行传
动对电场和流场的扰动问题。
技术实现思路
[0008]本专利技术的主要目的在于提供一种稳定气流的等离子辅助氧化装置，解决基片平行传动对电场和流场的扰动问题，从而提高被氧化薄膜的整体均匀度。
[0009]本专利技术通过如下技术方案实现上述目的：一种稳定气流的等离子辅助氧化装置，其包括等离子处理腔、输送穿过所述等离子处理腔内部的输送装置以及位于所述输送装置上用于承载基板的载板，所述等离子处理腔内位于所述输送装置的上方沿输送方向依次设置有气体导入系统、阴极板以及抽真空系统，所述等离子处理腔内位于所述输送装置的下方形成有与所述阴极板上下相对的阳极板，所述阴极板通过导线电连通于高频电源，所述气体导入系统与所述抽真空系统配合在所述输送装置上方空间内形成有弧形轨迹的气流场，所述阳极板与所述阴极板配合在两者之间的空间内形成有自下而上的电场。
[0010]进一步的，所述抽真空系统的排气速度与所述气体导入系统的进气流速一致。
[0011]进一步的，所述输送装置在基板表面沉积氧化薄膜过程中处于持续输送状态。
[0012]进一步的，所述载板内设置有加热组件。
[0013]进一步的，所述气体导入系统包括位于所述阴极板旁侧的气体导入板、与所述气体导入板连通的气源以及设置在所述气源与所述气体导入板连通管路上的MFC控制器。
[0014]进一步的，所述气体导入板包括顶板、面板、连接所述顶板与所述面板且与其共同围绕形成中空腔体的围挡立板、以及将所述中空腔体分隔为第一腔体与第二腔体的隔挡板，所述顶板的中部设置有进气口，所述隔挡板上设置有若干匀气通口，所述面板上阵列设置有若干出气孔。
[0015]进一步的，所述匀气通口为条形槽结构且自所述隔挡板的中心向左右两侧或向前后两侧平行间隔设置；所述匀气通口的流通截面面积自所述隔挡板中心向外逐渐增大。
[0016]进一步的，所述匀气通口为长度一致的条形槽结构，所述匀气通口的长度方向与所述输送装置的输送方向一致设置或垂直设置。
[0017]进一步的，所述抽真空系统包括位于所述阴极板旁侧的真空板、与所述真空板连通的真空泵、与所述真空泵连通的前级泵、设置在所述真空泵与所述前级泵连通管路上的前级阀以及压力控制器；所述真空板的下表面设置有若干真空吸附孔。
[0018]进一步的，所述气体导入系统与所述抽真空系统设置在所述阴极板的左右两侧；且所述气体导入板、所述阴极板以及所述真空板的下表面平齐且邻接设置。
[0019]本专利技术一种稳定气流的等离子辅助氧化装置作为大型产线PECVD镀膜设备的核心装置，在大面积镀膜过程中能够起到稳定气流和电场的作用，利用等离子体氧化载板上被处理基片表面，从而形成大面积均匀的氧化物薄膜。
[0020]与现有技术相比，本专利技术一种稳定气流的等离子辅助氧化装置的有益效果在于：有效解决了基片平行传动对电场和流场的扰动问题，从而提高被氧化薄膜的整体均匀度。具体为：（1）、等离子反应腔体中气体流场稳定。本专利技术的等离子反应腔体中，进气的气体导入系统和排气的抽真空系统分别置于阴极板电极两侧，在低真空度下，为保证真空度稳定，进气流速和排气流速基本保持一致，气体导入系统中气体导入板导入的反应气体经过
等离子反应区（即阴极板与阳极板之间的空间区域）可由抽真空系统稳定排出，由此形成稳定的流场；另外，通过MFC控制器和压力控制器可控制流场的大小以及强弱；由于载板平行运动方向与流场方向基本一致，尽最大程度的降低载板运动对流场的扰动，从而为氧化创造稳定的环境，最终在载板的被处理基片表面形成均匀的氧化薄膜；（2）、等离子反应腔体中电场稳定。传统PECVD多将载板作为阳极电极，而在产线PECVD设备上，若将平行运动的载板设置为阳极电极，会导致电场强度随着载板的运动而变化，从而影响薄膜生长的效果；本专利技术将腔体接地，可以保障电场强度稳定，电场强度不随载板运动而变化，避免了因电场强度变化而导致的被处理基片表面的不均匀氧化现象发生。
附图说明
[0021]图1为本专利技术实施例的主视结构示意图；图2为本专利技术实施本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种稳定气流的等离子辅助氧化装置，其特征在于：其包括等离子处理腔、输送穿过所述等离子处理腔内部的输送装置以及位于所述输送装置上用于承载基板的载板，所述等离子处理腔内位于所述输送装置的上方沿输送方向依次设置有气体导入系统、阴极板以及抽真空系统，所述等离子处理腔内位于所述输送装置的下方形成有与所述阴极板上下相对的阳极板，所述阴极板通过导线电连通于高频电源，所述气体导入系统与所述抽真空系统配合在所述输送装置上方空间内形成有弧形轨迹的气流场，所述阳极板与所述阴极板配合在两者之间的空间内形成有自下而上的电场。2.如权利要求1所述的稳定气流的等离子辅助氧化装置，其特征在于：所述抽真空系统的排气速度与所述气体导入系统的进气流速一致。3.如权利要求1所述的稳定气流的等离子辅助氧化装置，其特征在于：所述输送装置在基板表面沉积氧化薄膜过程中处于持续输送状态。4.如权利要求1所述的稳定气流的等离子辅助氧化装置，其特征在于：所述载板内设置有加热组件。5.如权利要求1~4中任一项所述的稳定气流的等离子辅助氧化装置，其特征在于：所述气体导入系统包括位于所述阴极板旁侧的气体导入板、与所述气体导入板连通的气源以及设置在所述气源与所述气体导入板连通管路上的MFC控制器。6.如权利要求5所述的稳定气流的等离子...
【专利技术属性】
技术研发人员：杨星，刘旭豪，周文彬，
申请(专利权)人：苏州晟成光伏设备有限公司，
类型：发明
国别省市：
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