[發明專利]一種PECVD設備微波密封結構

有效

• 申請號: 201811524747.1
• 申請日: 2018-12-13
• 公開（公告）號: CN111321393B
• 公開（公告）日: 2022-05-10
• 發明（設計）人: 陳特超;陳國欽;楊彬;蘇衛中;謝利華;彭宜昌;唐電
• 申請（專利權）人: 中國電子科技集團公司第四十八研究所
• 主分類號: C23C16/54
• 分類號: C23C16/54
• 代理公司: 湖南兆弘專利事務所(普通合伙) 43008
• 代理人: 周長清;徐好

本發明公開了一種PECVD設備微波密封結構，包括真空腔室、設于真空腔室內的石英管、設于真空腔室側壁上的密封法蘭、以及貫穿石英管和密封法蘭的微波天線，所述密封法蘭的內端面上設有密封凹槽，密封法蘭的外端面上設有延伸至所述密封凹槽的水冷通道，所述密封凹槽內安裝有用來密封石英管端部的端面密封圈。本發明具有結構簡單、可靠、冷卻效果好、端面密封圈不易燒壞等優點。

技術領域

本發明涉及半導體加工設備，尤其涉及一種PECVD設備微波密封結構。

背景技術

以平板式PECVD設備為例，其是一種大型真空設備，在一定真空條件和溫度下，利用微波放電激發工藝氣體使工藝氣體電離產生等離子體，工藝氣體的離子重新化合形成新的固體化合物沉積在襯底表面的設備。針對太陽能PERC電池片生產工藝中Al₂O₃/Si₃N₄雙層薄膜的連續沉積，采用前后分段式沉積，基片在兩段之間均為真空環境傳送，每段沉積不同薄膜，實現兩層薄膜的連續真空沉積。基片在第一段沉積完薄膜后，在真空中傳送到第二段，進行第二種薄膜的沉積，然后自動送出真空室，自動回到下料區，實現全自動化無人值守操作。襯底放在承載框內，承載框在水平支撐導軌上直線運動，分別通過上料區、預熱區、1號薄膜沉積區、過渡區、2號薄膜沉積區、下料區，實現基片運動過程中的薄膜沉積。在沉積區內，微波通過微波天線耦合進入腔體內，使腔體內工藝氣體電離形成等離子體，承載框在石英管下運動，生成的新的化合物沉積在運動的基片上。

微波放電穩定性是衡量PECVD設備沉膜質量的重要指標之一，而微波傳輸損耗、負載變化是造成微波放電不穩定的主要因素。引起傳輸損耗和負載變化的因素很多，其中石英管密封不可靠、微波泄漏是造成微波放電不穩定的主要因素。傳統的做法是將微波天線裝在石英管內，石英管裝在真空腔體內，真空腔體內設有加熱器并充入工藝氣體，石英管內部與大氣相通，通過石英管兩端的密封法蘭對石英管進行支撐及真空密封。由于真空腔室內溫度波動較大，石英管內冷卻風量不夠或風速不穩定，都會導致密封圈處溫度過高而燒壞密封圈，造成漏氣。此外微波會穿透密封圈，在有雜質粘附時，產生微波放電，燒壞密封圈。

發明內容

本發明要解決的技術問題是克服現有技術的不足，提供一種結構簡單、可靠、冷卻效果好的PECVD設備微波密封結構。

為解決上述技術問題，本發明采用以下技術方案：

一種PECVD設備微波密封結構，包括真空腔室、設于真空腔室內的石英管、設于真空腔室側壁上的密封法蘭、以及貫穿石英管和密封法蘭的微波天線，所述密封法蘭的內端面上設有密封凹槽，密封法蘭的外端面上設有延伸至所述密封凹槽的水冷通道，所述密封凹槽內安裝有用來密封石英管端部的端面密封圈。

作為上述技術方案的進一步改進：PECVD設備微波密封結構還包括風冷通道，所述風冷通道、密封法蘭和石英管依次連通。

作為上述技術方案的進一步改進：所述石英管端部套設有密封杯，所述密封杯端面與所述端面密封圈抵接，所述石英管與所述密封杯之間設有軸向密封圈。

作為上述技術方案的進一步改進：所述石英管上套設有壓套，所述壓套位于所述密封杯遠離所述端面密封圈的一側，壓套端部設有用于壓緊所述軸向密封圈的壓緊部且外周設有凸肩，所述密封法蘭的內端設有鎖緊螺母，所述鎖緊螺母內設有用于卡緊所述凸肩的卡扣部。

作為上述技術方案的進一步改進：所述軸向密封圈設有多個，相鄰兩個軸向密封圈之間設有隔套。

作為上述技術方案的進一步改進：所述密封法蘭的內端面設有軸向凸緣止口，所述密封凹槽位于所述軸向凸緣止口的外周，所述密封杯上設有與所述軸向凸緣止口配合的軸向凹槽。