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【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种镀膜用沉积装置,尤其涉及一种对气体进行电离的等离子体增强化学气相沉积装置。
技术介绍
1、随着经济建设的快速发展,微电子技术得到了迅猛的发展,等离子体增强化学气相沉积(英文全称:plasma enhanced chemical vapor deposition;简称:pecvd)设备的开发和使用也日益广泛。pecvd设备是利用高频电源辉光放电,产生等离子体化学沉积的设备,由于等离子体的存在,从而降低沉积温度。目前,pecvd设备广泛的用于液晶显示行业、太阳能电池行业、半导体器件及大规模集成电路的制造行业等。
2、等离子体增强化学气相沉积(pecvd)通常被用来在基片(例如用于平面面板显示器的透明基片或半导体晶片)上沉积材料层。pecvd通常是通过导引前驱物气体或气体混合物进入含有基片的真空腔室来完成,通过施加射频给前驱物气体或者气体混合物使其被能量化(例如激发)成等离子体,这些等离子体可以相互反应或者与基底表面物质反应以便沉积成材料层。
3、目前,等离子体增强化学气相沉积设备中的电极装置在对气体的电离过程中,由于电离之前的气体及电极之间的不均匀接触,使得电离所产生的等离子呈现不均匀分布的技术缺陷,其难以控制处理操作的均匀性,从而在基片的表面上形成过厚或者过薄的沉积层,即在基片上呈现不均匀厚度的沉积层。
4、现有等离子体增强化学气相沉积设备仍然还存在如下缺陷:第一,等离子体直接对基片的表面进行轰击,存在破坏基片沉积表面结构的危险,特别是在多层镀膜的情况下,可对底层薄膜造成破坏,
5、因此,亟需一种能避免等离子强烈轰击基片及控制其轰击基片速度的装置,以提升镀膜质量,保证器件的物理性能不受损害。能有效提高沉积层均匀性的等离子体增强化学气相沉积用电极装置。
技术实现思路
1、本专利技术的目的在于提供一种磁控偏压等离子体增强化学气相沉积装置,该磁控偏压等离子体增强化学气相沉积装置能避免等离子强烈轰击基片及控制其轰击基片速度,以提升镀膜质量,保证器件的物理性能不受损害。
2、为实现上述目的,本专利技术提供了一种磁控偏压等离子体增强化学气相沉积装置,其包括:
3、呈密闭结构的腔体,所述腔体的顶部呈导电结构形成上电极板,所述腔体的底部呈导电结构形成基片电极;
4、呈导电结构的下电极板,所述下电极板包括隔离板部,所述隔离板部横置于所述腔体中并将所述腔体分隔呈相互独立的电离腔室及沉积室,所述电离腔室位于所述沉积室上方,所述隔离板部贯穿开设有若干气流通道,所述电离腔室与所述沉积室借由所述气流通道呈气流连通;所述隔离板部向所述电离腔室内弯折并延伸形成电离板部,所述电离板部位于所述上电极板与所述隔离板部之间,所述上电极板与所述电离板部之间形成电离区,所述电离区贯穿开设有用于与外界工艺气体连通的进气通道;所述电离板部与所述腔体的侧壁之间的间隙形成等离子体通道,所述电离板部与所述隔离板部之间形成布气区,所述电离区与所述布气区借由所述等离子体通道呈气流连通;
5、所述腔体的侧面呈绝缘结构并呈绝缘的连接所述上电极板、所述下电极板及基片电极;
6、射频电源,所述射频电源的两极分别对应与所述上电极板及所述下电极板电性连接;
7、直流电源,所述直流电源的两极分别对应与所述下电极板及所述基片电极电性连接,所述下电极板电性接地;
8、绝缘体,所述绝缘体与所述基片电极连接并位于所述基片电极之下;
9、提供穿入所述沉积室内磁场的磁体组件,所述磁体组件设置于所述绝缘体之下。
10、与现有技术相比,本专利技术的电离区由上电极板与下电极板之间的区域形成,且用于输入工艺气体的进气通道与电离区连通,工作时,射频电源放电对进入电离区内的工艺气体进行电离而产生等离子体。产生的等离子体由电离区大空间进入小空间的等离子体通道内,使得电离区产生的等离子体通过侧面设置的等离子通道呈汇聚集中的方式冲入到布气区内。等离子体从小空间的等离子通道冲入大空间的布气区内,使得等离子体较为均匀(即各处浓度及气流速度较为相同)的分布在整个布气区内。均匀分布在布气区内的等离子体通过气流通道均匀的进入沉积室内,进入沉积室内的等离子体同样呈较为均匀的分布。本专利技术沉积室内具有基片电极及下电极板通电所形成的电场,本专利技术沉积室内具有磁体组件所产生的磁场。因此,进入沉积室内的均匀分布的等离子体在磁场的作用下,等离子体的运动方向被磁场所引导,进而提高沉积在基片上的沉积效率及均匀性。同时,进入沉积室内的均匀分布的等离子体在电场作用下,根据需要可被加速或者减速,实现等离子体不同撞击(即轰击)速度的沉积在基片表面。与此同时,沉积室内的等离子体在电场的偏压下及磁场的磁控综合作用下,可根据需求而通过改变磁场的大小、密度以及电场的方向、大小、周期性,来产生不同的器件物理特性(如,密度、附着力、结构等),改变膜层与基片的介面特性,提升器件性能。另,本专利技术用于电离的电离区、用于均匀分布等离子体的布气区以及用于沉积的沉积室,相互独立分隔开,使得电离产生的等离子体无法之间轰击基片,有效的避免了等离子强烈轰击基片对器件的物理性能造成损害的情况发生。综上所述,本专利技术通过电离区、布气区、沉积室的独立分隔对等离子体进行输送,以及等离子体在沉积室内的电场和磁场的作用下进行沉积,使得本专利技术可控制等离子体其轰击基片的速度、方向以及密度,从而提升镀膜质量、镀膜均匀度以及镀膜效率,并保证器件的物理性能不受损害,实用性强。
11、较佳地,本专利技术磁控偏压等离子体增强化学气相沉积装置的所述电离板部与所述上电极板平行。
12、较佳地,本专利技术磁控偏压等离子体增强化学气相沉积装置的所述气流通道呈均匀的贯穿开设于所述隔离板部上。
13、较佳地,本专利技术磁控偏压等离子体增强化学气相沉积装置还包括加热板,所述加热板设于所述基片电极之上。
14、较佳地,本专利技术磁控偏压等离子体增强化学气相沉积装置的包括旋转机构,所述旋转机构与所述磁体组件传动连接,所述旋转机构驱动所述磁体组件绕中心线自转。
15、较佳地,本专利技术磁控偏压等离子体增强化学气相沉积装置的所述磁体组件包括若干磁体,所述磁体呈同极竖直排列成一层设置。
16、较佳地,本专利技术磁控偏压等离子体增强化学气相沉积装置的本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种磁控偏压等离子体增强化学气相沉积装置,其特征在于,包括:
2.如权利要求1所述的磁控偏压等离子体增强化学气相沉积装置,其特征在于,所述电离板部与所述上电极板平行。
3.如权利要求1所述的磁控偏压等离子体增强化学气相沉积装置,其特征在于,所述气流通道呈均匀的贯穿开设于所述隔离板部上。
4.如权利要求1所述的磁控偏压等离子体增强化学气相沉积装置,其特征在于,还包括加热板,所述加热板设于所述基片电极之上。
5.如权利要求1所述的磁控偏压等离子体增强化学气相沉积装置,其特征在于,还包括旋转机构,所述旋转机构与所述磁体组件传动连接,所述旋转机构驱动所述磁体组件绕中心线自转。
6.如权利要求1所述的磁控偏压等离子体增强化学气相沉积装置,其特征在于,所述磁体组件包括若干磁体,所述磁体呈同极竖直排列成一层设置。
7.如权利要求1所述的磁控偏压等离子体增强化学气相沉积装置,其特征在于,所述直流电源为脉冲直流电源。
【技术特征摘要】
1.一种磁控偏压等离子体增强化学气相沉积装置,其特征在于,包括:
2.如权利要求1所述的磁控偏压等离子体增强化学气相沉积装置,其特征在于,所述电离板部与所述上电极板平行。
3.如权利要求1所述的磁控偏压等离子体增强化学气相沉积装置,其特征在于,所述气流通道呈均匀的贯穿开设于所述隔离板部上。
4.如权利要求1所述的磁控偏压等离子体增强化学气相沉积装置,其特征在于,还包括加热板,所述加热板设于所述基片电极之上...
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