[發(fā)明專利]一種低溫等離子體處理裝置及方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201310439012.X
• 申請(qǐng)日: 2013-09-24
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN103458599A
• 公開(kāi)（公告）日: 2013-12-18
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 何祝兵;王春柱;蘇奇聰
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 南方科技大學(xué)
• 主分類號(hào): H05H1/00
• 分類號(hào): H05H1/00
• 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)

1.一種低溫等離子體處理裝置，其特征在于，包括：

進(jìn)行等離子體反應(yīng)的反應(yīng)室，所述反應(yīng)室內(nèi)側(cè)設(shè)置有第一電極板和第二電極板，所述第一電極板與所述反應(yīng)室外殼絕緣，所述第二電極板與所述反應(yīng)室外殼一起接地；

所述反應(yīng)室設(shè)置有進(jìn)氣口，所述反應(yīng)室與所述第一電極板之間設(shè)有氣體分配器，工作氣體通過(guò)所述進(jìn)氣口經(jīng)過(guò)所述氣體分配器進(jìn)入所述反應(yīng)室，所述反應(yīng)室的兩側(cè)設(shè)置有反應(yīng)后氣體的出氣口；

至少兩個(gè)射頻源分別通過(guò)相應(yīng)的射頻源匹配網(wǎng)絡(luò)，利用饋入元件與所述第一電極板上的射頻饋入點(diǎn)連接，其中所述第一電極板上的射頻饋入點(diǎn)至少為兩個(gè)。

2.如權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，所述射頻源匹配網(wǎng)絡(luò)包括“L”型電路或“π”型電路。

3.如權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，所述饋入元件包括同軸電纜、三明治結(jié)構(gòu)的扁平帶和同心結(jié)構(gòu)的柱狀饋入元件中的任一種或者其組合。

4.如權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，包括所述第一電極板與所述第二電極板之間的間距為固定或可調(diào)。

5.如權(quán)利要求3所述的裝置，其特征在于，所述三明治結(jié)構(gòu)的扁平帶饋入元件包括由三層銅帶或鋁合金帶構(gòu)成，所述銅帶或所述鋁合金帶的外表面鍍銀，所述銅帶或所述鋁合金帶上下兩層之間采用陶瓷或聚四氟乙烯絕緣。

6.如權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，還包括冷卻管道，所述冷卻管道安裝于所述饋入元件上，其中，所述冷卻管道中包含冷卻介質(zhì)。

7.如權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，還包括：

所述第一電極板和所述第二電極板的材料為鋁材；

所述第一電極板與所述反應(yīng)室外殼之間的絕緣材料為陶瓷或聚四氟乙烯。

8.如權(quán)利要求1或7所述的裝置，其特征在于，所述第一電極板的長(zhǎng)為1500-2600mm，寬為800-2200mm，厚為15mm。

9.一種低溫等離子體處理方法，其特征在于，包括：

將待處理基材放置在反應(yīng)室內(nèi)的第二電極板上，并通過(guò)所述反應(yīng)室兩側(cè)設(shè)置的出氣口抽氣；

當(dāng)反應(yīng)室內(nèi)的溫度達(dá)到預(yù)定的溫度，且所述反應(yīng)室壓力達(dá)到1-2×10^-4mbar時(shí)，將工作氣體通過(guò)所述反應(yīng)室設(shè)置的進(jìn)氣口在氣體分配器中混合后輸入到所述反應(yīng)室；

調(diào)節(jié)所述反應(yīng)室壓力，并打開(kāi)所需頻率的射頻源，其中所述射頻源通過(guò)相應(yīng)的射頻匹配網(wǎng)絡(luò)利用饋入元件與第一電極板上的射頻饋入點(diǎn)連接并持續(xù)預(yù)定時(shí)間的放電；

關(guān)閉所述射頻源。

10.如權(quán)利要求9所述的方法，其特征在于，包括：

當(dāng)制備非晶硅或微晶硅薄膜時(shí)，所述預(yù)定的溫度范圍為160℃-200℃，調(diào)節(jié)所述反應(yīng)室壓力范圍為1mbar-8mbar，預(yù)定時(shí)間范圍為15min-30min；

當(dāng)刻蝕硅基材時(shí)，所述預(yù)定的溫度范圍為40℃-80℃，調(diào)節(jié)所述反應(yīng)室壓力范圍為0.2mbar-5mbar，預(yù)定時(shí)間范圍為4min-6min。