一种PECVD设备结构中的陶瓷环制造技术

本发明专利技术公开了一种PECVD设备结构中的陶瓷环，涉及PECVD薄膜技术领域，包括气柜，所述气柜的下侧安装有顶板，顶板的下侧安装有匀气盘，匀气盘的下侧安装有泵环，泵环上设置有滑块，泵环的下侧设置有陶瓷环，陶瓷环的下侧安装有加热盘，加热盘的内部设置有内腔和外腔；气柜配合匀气盘来控制气体分散性和偏移，起到提高薄膜均匀性作用，使到达晶圆表面的垂直气体速度趋于均匀，且陶瓷环与排气环上均设置有排气孔，排气孔起到了排气的作用，且可以防止气体过度逃逸，上述结构通过对陶瓷环排气孔的位置和孔的密封的分布的调整，解决了气体流速不均匀，速度中心整体偏移，进而导致镀膜速率不同，厚度不均的现象。厚度不均的现象。厚度不均的现象。

【技术实现步骤摘要】
一种PECVD设备结构中的陶瓷环


[0001]本专利技术涉及PECVD薄膜
，具体是一种PECVD设备结构中的陶瓷环。

技术介绍

[0002]针对PECVD工艺腔内的垂直于晶圆表面的气体流速，进气进行了有限元分析。通过输入真实反应腔体内的温度等真实的参数，来仿真腔内流场、温度场及晶圆表面速度均匀性。其中陶瓷环为反应后的气体流出通道，传统陶瓷环上的孔为均匀分布通道，反应后的气体通过各个通道后，又集中从一侧的排气口排出。因排气孔只存在系统中的一侧，因此经常出现反应气体到达晶圆面的合速度中心并不居中，也为整体的膜厚不均匀带来了很大的影响，因此，本领域技术人员提供了一种PECVD设备结构中的陶瓷环，以解决上述
技术介绍
中提出的问题。

技术实现思路

[0003]本专利技术的目的在于提供一种PECVD设备结构中的陶瓷环，以解决上述
技术介绍
中提出的问题。
[0004]为实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：一种PECVD设备结构中的陶瓷环，包括气柜，所述气柜的下侧安装有顶板，顶板的下侧安装有匀气盘，匀气盘的下侧安装有泵环，泵环上设置有滑块，泵环的下侧设置有陶瓷环，陶瓷环的下侧安装有加热盘，加热盘的内部设置有内腔和外腔。
[0005]作为本专利技术再进一步的方案：其中，所述泵环上开设有两组滑道，滑道的内部滑动连接有滑块，滑块上设置有限位杆。
[0006]作为本专利技术再进一步的方案：其中，所述陶瓷环的外侧设置有排气环，排气环上开设有多个排气孔。
[0007]作为本专利技术再进一步的方案：其中，所述加热盘与陶瓷环的连接处设置有晶圆。
[0008]作为本专利技术再进一步的方案：其中，所述陶瓷环的外侧涂有Y2O3涂层。
[0009]作为本专利技术再进一步的方案：其中，所述排气孔的数量为40—50个，排气孔的角度为7
°
—12
°
，排气孔直径为5mm—10mm。
[0010]与现有技术相比，本专利技术的有益效果是：气柜配合匀气盘来控制气体分散性和偏移，起到提高薄膜均匀性作用，使到达晶圆表面的垂直气体速度趋于均匀，且陶瓷环与排气环上均设置有排气孔，排气孔起到了排气的作用，且可以防止气体过度逃逸，上述结构通过对陶瓷环排气孔的位置和孔的密封的分布的调整，解决了气体流速不均匀，速度中心整体偏移，进而导致镀膜速率不同，厚度不均的现象。
附图说明
[0011]图1为本专利技术中气柜结构示意图；
图2为本专利技术中整体结构剖视示意图；图3为本专利技术中整体结构示意图；图4为本专利技术中排气孔中线位置位于晶圆上侧时内腔和外腔气体速度分布示意图；图5为本专利技术中排气孔中线位置位于晶圆下侧时内腔和外腔气体速度分布示意图；图6为本专利技术中理论曲线示意图；图7为本专利技术中排气孔密度调整前示意图；图8为本专利技术中排气孔密度调整后示意图；图中各附图标注与部件名称之间的对应关系如下：1、气柜；2、顶板；3、匀气盘；4、泵环；5、陶瓷环；6、加热盘；7、内腔；8、外腔；9、晶圆；10、排气环；11、滑块。
具体实施方式
[0012]请参阅图1～8：一种PECVD设备结构中的陶瓷环，包括气柜1，气柜1的下侧安装有顶板2，顶板2的下侧安装有匀气盘3，匀气盘3的下侧安装有泵环4，泵环4上设置有滑块11，泵环4上开设有两组滑道，滑道的内部滑动连接有滑块11，滑块11上设置有限位杆，泵环4的下侧设置有陶瓷环5，陶瓷环5的外侧涂有Y2O3涂层，陶瓷环5的下侧安装有加热盘6，加热盘6与陶瓷环5的连接处设置有晶圆9，加热盘6的内部设置有内腔7和外腔8。
[0013]如图1和2所示，陶瓷环5的外侧设置有排气环10，排气环10上开设有多个排气孔，排气孔的数量为40—50个，排气孔的角度为7
°
—12
°
，排气孔直径为5mm—10mm，其中滑块11可以配合排气环10上的排气孔配合使用，可以对排气环10上的排气孔进行无级调整。
[0014]排气孔设计实施例有限元分析边界条件设置：条件入口出口heatercondition1Mass=7.14*4703/4T=80P=2.7torrT=80T=400℃经过有限元分析，当将排气孔调整至与6加热盘面上平面相切，设置相同的边界条件及参数，通过云图发现，当排气孔位置下移若干mm后，中心速度位置向出口侧偏移了一点，且切面速度梯度变得均匀些，继续进行位置移动，直到通过计算和模拟找到理论最佳位置。
[0015]如图4、5和6所示，通过云图发现，只调整排气孔位置，无论在加热盘6之下还是加热盘6之上，速度中心都存在偏移模型中心的现象，无法通过只调整排气位置，解决气体垂直晶圆9流动速度中心飘移的问题，经过有限元模拟分析，通过调整排气孔排布密度，最终确认单侧密度排布应在15
‑
18个排气孔之间，因此需在此区间进行模型优化，同时尝试建立180
°
范围内密度值与速度中心偏移的对应函数关系或曲线关系，从而进行理论计算。
[0016]其中：Y=a*x^3
‑
b*x^2+c*x
‑
dY：速度中心偏移相对距离X：单侧小孔密度
通过以上公式，可以求得当Y=0，及速度中心无偏移时，理论最优的单侧小孔密度排布。
[0017]工作原理：气柜1配合匀气盘3来控制气体分散性和偏移，起到提高薄膜均匀性作用，使到达晶圆9表面的垂直气体速度趋于均匀，且陶瓷环5与排气环10上均设置有排气孔，排气孔起到了排气的作用，且可以防止气体过度逃逸，上述结构通过对陶瓷环5排气孔的位置和孔的密封的分布的调整，解决了气体流速不均匀，速度中心整体偏移，进而导致镀膜速率不同，厚度不均的现象。
[0018]以上所述的，仅为本专利技术较佳的具体实施方式，但本专利技术的保护范围并不局限于此，任何熟悉本
的技术人员在本专利技术揭露的技术范围内，根据本专利技术的技术方案及其专利技术构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本专利技术的保护范围之内。
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种PECVD设备结构中的陶瓷环，包括气柜（1），其特征在于，所述气柜（1）的下侧安装有顶板（2），顶板（2）的下侧安装有匀气盘（3），匀气盘（3）的下侧安装有泵环（4），泵环（4）上设置有滑块（11），泵环（4）的下侧设置有陶瓷环（5），陶瓷环（5）的下侧安装有加热盘（6），加热盘（6）的内部设置有内腔（7）和外腔（8）。2.根据权利要求1所述的一种PECVD设备结构中的陶瓷环，其特征在于，所述泵环（4）上开设有两组滑道，滑道的内部滑动连接有滑块（11），滑块（11）上设置有限位杆。3.根据权利要求1所述的一种PECVD设备结构中的陶瓷环，其...

【专利技术属性】
技术研发人员：李文明，李加平，潘虹，
申请(专利权)人：沈阳富创精密设备股份有限公司，
类型：发明
国别省市：