[發(fā)明專利]一種PECVD鍍膜系統(tǒng)

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201310161928.3
• 申請日: 2013-05-06
• 公開（公告）號: CN103276369A
• 公開（公告）日: 2013-09-04
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 何祝兵;蘇奇聰;王春柱;劉傳生
• 申請（專利權(quán)）人: 南方科技大學(xué)
• 主分類號: C23C16/44
• 分類號: C23C16/44
• 代理公司: 廣州三環(huán)專利代理有限公司 44202
• 代理人: 郝傳鑫;熊永強(qiáng)

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及真空鍍膜領(lǐng)域，尤其涉及一種PECVD鍍膜系統(tǒng)。

背景技術(shù)

等離子體化學(xué)氣相沉積（Plasma?enhanced?Chemical?Vapor?Depositon，以下稱PECVD）技術(shù)，是利用輝光放電產(chǎn)生等離子體進(jìn)行化學(xué)氣相沉積的過程。多采用射頻放電技術(shù)，利用外加射頻電源加速電子，這些高能電子與工藝氣體發(fā)生碰撞，產(chǎn)生分解、化合、激發(fā)和電離等過程，產(chǎn)生大量的帶電離子，自由基和活性基團(tuán)，這些具有很高活性的化學(xué)基團(tuán)在放置于電極上的樣品表面發(fā)生一系列化學(xué)反應(yīng)，生成固態(tài)薄膜。該技術(shù)因具有工作溫度低，沉積速率快，薄膜致密性好，工藝重復(fù)性好等優(yōu)點(diǎn)；該技術(shù)是上世紀(jì)70年代初，為適應(yīng)現(xiàn)代半導(dǎo)體工業(yè)的發(fā)展，獲取優(yōu)質(zhì)的介質(zhì)膜而發(fā)展起來的新工藝,后來開始逐步應(yīng)用到太陽能光伏行業(yè)。近年來隨著太陽能光伏行業(yè)的蓬勃發(fā)展，為了提高太陽能電池的轉(zhuǎn)換效率，沉積高質(zhì)量的減反射膜、非晶硅薄膜，PECVD技術(shù)更是得到了大規(guī)模的應(yīng)用。

目前PECVD系統(tǒng)主要的結(jié)構(gòu)類型有：1、in-line型，該類型設(shè)備最早應(yīng)用于TFT-LCD生產(chǎn)的制造線，基板單片依次進(jìn)入工藝腔體中，薄膜各層依次制備，這就會造成生產(chǎn)節(jié)拍過長，生產(chǎn)成本過高；其次，基板成膜時(shí)豎立在腔室內(nèi)，制備膜層時(shí)，容易發(fā)生繞射問題，隨著基板尺寸的增加繞射問題越嚴(yán)重，目前已被其他類型的設(shè)備取代。2、batch?type，該類型設(shè)備采用是在一個(gè)工藝腔體中同時(shí)處理多片基板，生產(chǎn)效率高；但由于基板的放電電極相互間會發(fā)生干涉，造成等離子體不穩(wěn)定，進(jìn)而造成基板的膜層均勻性和一致性差。3、cluster?type，此類設(shè)備是采用單片成膜方式，各工藝腔體共用一個(gè)中央傳輸腔室，且各自獨(dú)立，當(dāng)任一個(gè)鍍膜腔室出現(xiàn)故障時(shí)，其他腔室不受影響。

隨著技術(shù)的日益發(fā)展，在綜合了上述設(shè)備特點(diǎn)的基礎(chǔ)上研發(fā)出新型的PECVD系統(tǒng)，出現(xiàn)了單腔多工藝室的PECVD系統(tǒng)以及一些國外公司研制的多腔室多工藝室的團(tuán)簇式PECVD系統(tǒng)。現(xiàn)有的一種PECVD系統(tǒng)，采用在同一個(gè)腔室內(nèi)設(shè)置有多個(gè)工藝室的結(jié)構(gòu)模式，真空腔室和工藝室分別連接單獨(dú)的真空系統(tǒng)，各工藝室之間實(shí)行單獨(dú)沉積成膜，保證了基片膜層的質(zhì)量，又不影響生產(chǎn)節(jié)拍，滿足生產(chǎn)的需要。但該系統(tǒng)存在下列不足，由于整個(gè)系統(tǒng)只有一個(gè)腔室，當(dāng)需要在基片上進(jìn)行沉積多種膜層的時(shí)候，會產(chǎn)生交叉感染，從而影響鍍膜質(zhì)量。而國外公司設(shè)計(jì)的PECVD系統(tǒng)有6個(gè)真空腔室組成，其分別是2個(gè)裝載腔室，3個(gè)反應(yīng)腔室，一個(gè)預(yù)處理腔，一個(gè)中轉(zhuǎn)傳輸腔室，基片通過裝載腔室進(jìn)行上下料，而在中轉(zhuǎn)傳輸腔室中設(shè)置有傳輸機(jī)構(gòu)，主要是實(shí)現(xiàn)基片在腔室與腔室之間的移進(jìn)或移出，而在反應(yīng)腔中設(shè)置了多個(gè)反應(yīng)盒，每個(gè)腔室和中轉(zhuǎn)傳輸室之間有活動閥門連接，使每個(gè)腔室的真空環(huán)境保持獨(dú)立，可單獨(dú)調(diào)節(jié)其腔內(nèi)壓力大小。由于該系統(tǒng)由多個(gè)反應(yīng)腔組成，當(dāng)需要在基片上進(jìn)行多種膜層沉積時(shí)，可在一個(gè)腔室沉積完成一種膜層后通過中轉(zhuǎn)傳輸室將基片傳輸?shù)搅硪粋€(gè)腔室進(jìn)行沉積第二層膜，從而避免了膜層的交叉感染，保證了膜層質(zhì)量。然而該P(yáng)ECVD系統(tǒng)由于是由幾個(gè)真空腔室組成，設(shè)備結(jié)構(gòu)復(fù)雜并且造價(jià)昂貴，設(shè)備維護(hù)困難且成本高；同時(shí)由于快捷可靠的運(yùn)行對其機(jī)械精度要求極高，增加了設(shè)備制造安裝調(diào)試難度,而且基片在腔室中進(jìn)行傳輸運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)容易出現(xiàn)卡死或是基片碰損現(xiàn)象。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題在于，提供一種PECVD鍍膜系統(tǒng)，可避免膜層之間的交叉感染，保證膜層質(zhì)量，結(jié)構(gòu)簡單，成本低，安裝維護(hù)簡單方便。

為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明的實(shí)施例提供了一種PECVD鍍膜系統(tǒng)，包括工藝系統(tǒng)、裝卸系統(tǒng)、及閥門機(jī)構(gòu)；

所述工藝系統(tǒng)包括工藝腔體及至少一個(gè)工藝反應(yīng)室；所述工藝反應(yīng)室設(shè)置在工藝腔體內(nèi)，用于對基片進(jìn)行鍍膜；所述工藝反應(yīng)室具有一朝向所述裝卸腔體的開口，所述工藝反應(yīng)室的開口處均設(shè)有密封門，用于工藝反應(yīng)室與工藝腔體的連通或隔離；

所述裝卸系統(tǒng)包括裝卸腔體及傳輸機(jī)械手；傳輸機(jī)械手滑動設(shè)置在裝卸腔體與工藝腔體之間，用于基片的上下料及傳輸；

所述閥門機(jī)構(gòu)設(shè)置在所述工藝腔體與所述裝卸腔體之間，用于工藝腔體與裝卸腔體之間的連通或隔離。

其中，所述工藝反應(yīng)室、所述工藝腔體及所述裝卸腔體分別連接有單獨(dú)的真空系統(tǒng)，分別進(jìn)行真空處理。

其中，所述工藝系統(tǒng)還包括用于對所述工藝反應(yīng)室的內(nèi)壁進(jìn)行清洗的遠(yuǎn)程等離子體源清洗系統(tǒng)，所述遠(yuǎn)程等離子體源清洗系統(tǒng)連接至所述工藝反應(yīng)室。

其中，所述工藝反應(yīng)室為兩個(gè)或兩個(gè)以上，所述工藝反應(yīng)室間相互獨(dú)立且層疊設(shè)置；各所述工藝反應(yīng)室均設(shè)有所述密封門；