[發明專利]一種用于大型板式PECVD設備的表面電場增強裝置

無效

• 申請號: 201210593436.7
• 申請日: 2012-12-29
• 公開（公告）號: CN103046027A
• 公開（公告）日: 2013-04-17
• 發明（設計）人: 李昌龍;趙崇凌;李士軍;張健;張冬;洪克超;徐寶利;鐘福強;陸濤;許新;王剛;劉興;張妍;王學敏;李松;屈秋霞;張締;朱龍來;徐浩宇;趙科新;閆用用
• 申請（專利權）人: 中國科學院沈陽科學儀器股份有限公司
• 主分類號: C23C16/511
• 分類號: C23C16/511
• 代理公司: 沈陽科苑專利商標代理有限公司 21002
• 代理人: 何麗英

技術領域

本發明屬于PECVD設備表面電場增強技術領域，具體地說是一種用于大型板式PECVD設備的表面電場增強裝置。

背景技術

隨著經濟建設的快速發展，微電子技術得到了迅猛地發展，PECVD等離子體處理設備的開發和使用也日益廣泛。

PECVD即為等離子體增強化學氣相沉積法，在化學氣相沉積時，為了使化學反應能在較低的溫度下進行，可以利用了等離子體的活性來促進反應，這種化學氣相沉積方法稱為等離子體增強化學氣相沉積法，實施該種加工方法的設備為PECVD設備。

工業化應用的微波PECVD方法反應腔的特點是它的等離子體源的組成是由幾根（數目由系統的規模，即產能而定。）1米長的石英管平行并列，每根石英管內有一根銅棒天線，形成同軸系統。每根銅棒天線兩端分別連接一個微波發生器。微波等離子體是一種不需電極和發熱體的等離子反應系統。微波PECVD是由工作頻率在2.45GHZ的微波與在低真空（10^-1-10^-2mbar）下，激發反應氣體SiH₄（硅烷）和NH₃（氨），利用氣體放電時產生的高溫促使氣體發生化學反應而淀積在襯底上形成SiN膜。在微波激發氣體過程中，石英管外部周圍形成一圈發紫色輝光的等離子體，并沿著石英管均勻分布。這種淀積方式襯底溫度較低，為350℃-400℃，沿石英管方向均勻分布，分別調節石英管兩端的微波功率，獲得等離子體的密度。每根直線微波等離子源產生的等離子體大致是在直徑為200mm、長度為1.5m（相當于等離子源長度）的范圍內。增加這種微波等離子源的數目可形成大面積的等離子體源，也增加了等離子體面積，從而增加薄膜淀積的速率和改善薄膜的均勻性。由于微波等離子體有其獨特的特點，它是由微波放電激發氣體而產生，等離子體密度高，不需要大量離子撞擊產生等離子體，這種等離子體的薄膜淀積技術將不產生任何離子對硅表面的損傷，即不產生表面復合中心。而等離子體內的大量H（氫）含量卻對硅表面在淀積SiN薄膜中鈍化和獲得高鈍化特性的含氫SiN膜有著巨大幫助。間接PECVD系統設計又使用反應氣體的利用率提高氣體轉化與SiN的效率提高，氣體損耗減少。為了增強等離子體均勻性和穩定性，在工作壓力從10^-2mbar到1mbar大范圍內，在同軸系統的兩邊加了磁場，它同時還增強了等離子體的激發，提高等離子體密度和薄膜淀積速率。

發明內容

針對上述問題，本發明的目的在于提供一種用于大型板式PECVD設備的表面電場增強裝置，其具有結構簡單、可有效降低成本等特點。

為了實現上述目的，本發明采用以下技術方案：

一種用于大型板式PECVD設備的表面電場增強裝置，包括工藝腔和設置于工藝腔內的電極基板、碳板、傳輸滾輪及絕緣銷，其中電極基板通過絕緣銷固接于工藝腔的內壁上，所述碳板設置于傳輸滾輪上、并位于電極基板的下方，碳板與電極基板之間留有間隙，所述電極基板接入電壓，吸引N^3-或Si⁴⁺離子。

所述電極基板與電極基板之間的間隙為10～60mm。所述電極基板接入電壓為直流0～3000V或－3000～0V。所述電極基板的表面為平面、且面積為1m²。所述電極基板采用金屬材料。所述電極基板采用鋁、銅或鋼。

本發明的優點及有益效果是：

1.本發明可吸引N^3-或Si⁴⁺離子，增大了輸送到生長表面的N^3-或Si⁴⁺離子流量，能提高沉積速率。

2.本發明不僅可以應用于晶硅太陽能電池的PECVD上，還可以應用于所有具有等離子體發生裝置的IC裝備上。

附圖說明

圖1為本發明的結構示意圖。

其中：1為傳輸滾輪，2為碳板，3為鋁板，4為U型槽，5為石英管，6為銅導管，7為工藝腔，8為絕緣銷。

具體實施方式

下面結合附圖和實施例對本發明作進一步的詳細說明。