一种静电吸附载板、制膜设备及薄膜制备工艺制造技术

本发明专利技术提供一种静电吸附载板，用于在制膜装置的反应腔室中固定被加工工件，包括载板主体，并且还包括设置于载板主体中的绝缘单元和至少一个静电吸附单元，其中，所述绝缘单元设置于所述载板主体与所述静电吸附单元之间，用以使二者之间电绝缘；所述载板主体接地；所述静电吸附单元连接至直流电源，以产生固定所述被加工工件的静电引力，从而在采用自下而上的方式镀膜时可以使被加工工件能够被固定在上述静电吸附载板的下表面。本发明专利技术还提供了应用该静电吸附载板的制膜设备及应用带有所述静电吸附载板的制膜设备的薄膜制备工艺，能够在被加工工件的下表面进行直接镀膜。这样既能够解决钝化效果不充分的问题，又能够避免颗粒的影响。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于微电子
，涉及一种静电吸附载板、应用该静电吸附载板的制膜设备及应用带有所述静电吸附载板的制膜设备的薄膜制备工艺。
技术介绍
在太阳能电池的制造过程中，需要进行多种薄膜的制备。目前已知的制膜方法包括化学气相沉积法(CVD, Chemical VaporDe position)、等离子增强化学气相沉积法(PECVD, Plasma EnhancedChemical Vapor Deposition)、低压化学气相沉积法(LPCVD,LowPressure Chemical Vapor Deposition)等等；其中，以 PECVD 法最为常用。在实际应用中，按照沉积腔室等离子源与样品的关系可将PECVD法细分为直接PECVD法和间接PECVD法两种类型。其中，直接PECVD法是指，先在被加工工件表面形成鞘层电场，并利用该鞘层电场将等离子体中的带电粒子吸引至被加工工件表面后直接形成所需膜层的方法。为了使被加工工件表面形成鞘层，需要将承载被加工工件的载板接地，以使与之接触的被加工工件中有电流通过。具体做法是，在反应腔室中的顶部设置一个平板型的电极板，并在反应腔室的底部与该电极板相对应的位置处设置一个石墨或碳纤维载板，单个或多个被加工工件就放置在该载板上，将电极板与中频或射频电源连接，并将上述载板接地，这样电极板与载板就形成一个放电回路，使腔室中的工艺气体在电极板与载板之间形成等离子体。这种方法的优点在于成膜致密，并且可以实现表面钝化和体钝化，使钝化更加充分。但是，由于载板必须接地并需要被加工工件能与之接触，所以到目前为止直接PECVD法均采用上镀膜(即由上至下)的方式完成。而该方式具有下述缺点在成膜时等离子体产生的反应生成物及与反应腔室生成的反应附着物积累到一定厚度就会由于重力作用而沉积到基片上形成颗粒而影响被加工工件的外观，而为了控制颗粒的影响往往需要增加清洗的工序，这不但增加了生产成本，也增加了设备的维护时间。所谓间接PECVD法是指，所制备的膜层并非在被加工工件表面直接形成，而是在等离子体的放电空间中就形成了所需的薄膜成分，并通过扩散的方式附着在被加工工件表面的薄膜制备方法。间接PECVD法中的载板不接地，并采用下镀膜(即自下而上)的方式镀膜，具体是在反应腔室中的底部设置一个电极板，并与高频或者微波电源连接；在反应腔室中的顶部设有用于运输被加工工件的载板，并在载板上设置多个托板，然后令被加工工件的加工表面朝下固定在该托板上。因此，间接PECVD法的下镀膜方式可以解决颗粒对被加工工件的影响问题，但是，由于该方法中的载板不接地，其所承载的基片中没有电流通过，因此形成的等离子体无法在基片的加工表面形成鞘层，从而只能实现表面钝化，而无法实现体钝化。因此，这种方法的钝化效果不够充分。由上述描述不难看出，如果直接PECVD法能够采用间接PECVD法所采用的下镀膜方式，不仅能够解决间接PECVD法的钝化效果不充分的问题，又能够避免颗粒的影响。但是，若想在直接PECVD法中实现下镀膜，需要同时满足下面两个条件一是需要把基片固定在反应腔室中的上方，使基片的加工表面朝下暴露在等离子体环境中；二是需要基片中能够有电流通过，以在基片的加工表面上形成用于体钝化的鞘层。因此，如何同时满足上述两个条件就成为目前亟待解决的问题。
技术实现思路
为解决上述技术问题，本专利技术提供了一种静电吸附载板，其能够在接地的同时产生将被加工工件吸附固定的静电引力，从而能够在直接PECVD法工艺中采用下镀膜的方式进行镀膜。本专利技术提供了一种制膜设备，其通过在反应腔室内部上方设置上述静电吸附载板，可以使直接PECVD法实现采用下镀膜的方式镀膜。这样，既能够解决钝化效果不充分的问题，又能够避免颗粒的影响。本专利技术还提供了一种薄膜制备工艺，其通过利用采用了静电吸附载板的上述制膜 设备实现了在直接PECVD法中采用下镀膜的方式制备薄膜，从而既解决了钝化效果不充分的问题，又能够避免颗粒的影响。为此，本专利技术提供了一种静电吸附载板，用于在制膜装置的反应腔室中固定被加工工件。该静电吸附载板包括载板主体、绝缘单元和至少一个静电吸附单元,其中，绝缘单元设置于载板主体与静电吸附单元之间，用以使二者之间电绝缘；载板主体接地；静电吸附单元连接至直流电源，以产生固定被加工工件的静电引力。优选地，静电吸附单元嵌入在绝缘单元内部；绝缘单元固定在载板主体表面或嵌入在载板主体内部。优选地，静电吸附单元的数量为至少两个，且上述至少两个静电吸附单元均匀地分布于载板主体表面。其中，静电吸附单元包括叠置在一起的电极和隔离部，其中，电极设置于静电吸附单元上远离载板主体的表面的一侧，并与直流电源相连接；隔离部设置于静电吸附单元上靠近载板主体的表面的一侧，用以避免电极与被加工工件直接接触。优选地，隔离部与载板主体的表面相平齐。优选地，隔离部的材料包括电阻率为I 10 Ω * cm的陶瓷。优选地,绝缘单元的材料包括绝缘陶瓷。优选地，载板主体的材料包括石墨。本专利技术还提供了一种制膜设备，包括反应腔室和设置于反应腔室内部下方的电极板，在反应腔室内部上方与电极板相对的位置处设置有上述静电吸附载板，用以固定被加工工件。其中，本专利技术提供的制膜设备还包括移动载板以及与反应腔室相连通的过渡腔室，移动载板可在过渡腔室和反应腔室之间移动，用以装/卸被加工工件。其中，移动载板的上表面设有至少一个限位部，用以固定被加工工件在移动载板上的相对位置。优选地，限位部包括设置于移动载板表面的凹槽，用以容纳并固定被加工工件。本专利技术还提供了一种薄膜制备工艺，用于上述制膜设备中采用下镀膜方式制备薄膜，包括下述步骤步骤Si，向反应腔室中通入工艺气体，并将静电吸附载板的载板主体接地；步骤S2，待通入的工艺气体被激发为等离子体状态后，借助移动载板将被加工工件从过渡腔室输送至静电吸附载板的下方；步骤S3，为静电吸附单元加载直流，以将被加工工件固定在静电吸附载板的下表面，然后使移动载板返回过渡腔室；步骤S4，借助等离子体在被加工工件的下表面进行直接镀膜；步骤S5，待镀膜完成后，使移动载板再次移动到静电吸附载板的下方；使加载至静电吸附单元上的直流极性与步骤S3中的直流极性相反，以使被加工工件落入移动载板的限位部中；然后借助移动载板将被加工工件移出反应腔室；步骤S6，返回步骤S2，以对下一组被加工工件进行加工。优选地，在步骤SI中，工艺气体中包括氩气。其中，在步骤S3中，静电吸附单元与直流电源的负极连接。优选地,薄膜包括减反射膜。本专利技术具有下述有益效果 本专利技术提供的静电吸附载板，其借助设置在载板主体中的静电吸附单元与直流电源连接，能够产生将被加工工件吸附固定的静电引力，把被加工工件固定在其表面，从而使直接PECVD法能够采用下镀膜的方式进行镀膜。并且，通过将该静电吸附载板接地，使被固定在其上的被加工工件中能够有电流通过，以使被加工工件的加工表面能够形成用于体钝化的鞘层，从而使钝化效果更充分。本专利技术提供的制膜设备，其通过在反应腔室内部上方设置上述静电吸附载板，并借助移动载板在过渡腔室与反应腔室之间输送被加工工件，能够将被加工工件输送至静电吸附载板的下方，使静电吸附载板下表面上的静电吸附单元通过与直流电源连接，产生将被加工工件吸附固定本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种静电吸附载板，用于在制膜装置的反应腔室中固定被加工工件，所述静电吸附载板包括载板主体，其特征在于，还包括绝缘单元和至少一个静电吸附单元，其中， 所述绝缘单元设置于所述载板主体与所述静电吸附单元之间，用以使二者之间电绝缘； 所述载板主体接地；所述静电吸附单元连接至直流电源，以产生固定所述被加工工件的静电引力。2.根据权利要求I所述的静电吸附载板，其特征在于，所述静电吸附单元嵌入在所述绝缘单元内部；所述绝缘单元固定在所述载板主体表面或嵌入在所述载板主体内部。3.根据权利要求I所述的静电吸附载板，其特征在于，所述静电吸附单元的数量为至少两个，且所述至少两个静电吸附单元均匀地分布于所述载板主体表面。4.根据权利要求I或2或3所述的静电吸附载板，其特征在于，所述静电吸附单元包括叠置在一起的电极和隔离部，其中， 所述电极设置于所述静电吸附单元上远离所述载板主体的表面的一侧，并与所述直流电源相连接； 所述隔离部设置于所述静电吸附单元上靠近所述载板主体的表面的一侧，用以避免所述电极与所述被加工工件直接接触。5.根据权利要求4所述的静电吸附载板，其特征在于，所述隔离部与所述载板主体的表面相平齐。6.根据权利要求5所述的静电吸附载板，其特征在于，所述隔离部的材料包括电阻率为I 10 Ω · cm的陶瓷。7.根据权利要求I所述的静电吸附载板，其特征在于，所述绝缘单元的材料包括绝缘陶瓷。8.根据权利要求I所述的静电吸附载板，其特征在于，所述载板主体的材料包括石墨。9.一种制膜设备，包括反应腔室和设置于所述反应腔室内部下方的电极板，其特征在于，在所述反应腔室内部上方与所述电极板相对的位置处设置有权利要求1-8中任意一项所述的静电吸附载板，用以固定被加工工件。10.根据权利要求9所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：白志民，
申请(专利权)人：北京北方微电子基地设备工艺研究中心有限责任公司，
类型：发明
国别省市：