[发明专利]一种用于大型板式PECVD设备的表面电场增强装置

说明书

技术领域

本发明属于PECVD设备表面电场增强技术领域，具体地说是一种用于大型板式PECVD设备的表面电场增强装置。

背景技术

随着经济建设的快速发展，微电子技术得到了迅猛地发展，PECVD等离子体处理设备的开发和使用也日益广泛。

PECVD即为等离子体增强化学气相沉积法，在化学气相沉积时，为了使化学反应能在较低的温度下进行，可以利用了等离子体的活性来促进反应，这种化学气相沉积方法称为等离子体增强化学气相沉积法，实施该种加工方法的设备为PECVD设备。

工业化应用的微波PECVD方法反应腔的特点是它的等离子体源的组成是由几根（数目由系统的规模，即产能而定。）1米长的石英管平行并列，每根石英管内有一根铜棒天线，形成同轴系统。每根铜棒天线两端分别连接一个微波发生器。微波等离子体是一种不需电极和发热体的等离子反应系统。微波PECVD是由工作频率在2.45GHZ的微波与在低真空（10^-1-10^-2mbar）下，激发反应气体SiH₄（硅烷）和NH₃（氨），利用气体放电时产生的高温促使气体发生化学反应而淀积在衬底上形成SiN膜。在微波激发气体过程中，石英管外部周围形成一圈发紫色辉光的等离子体，并沿着石英管均匀分布。这种淀积方式衬底温度较低，为350℃-400℃，沿石英管方向均匀分布，分别调节石英管两端的微波功率，获得等离子体的密度。每根直线微波等离子源产生的等离子体大致是在直径为200mm、长度为1.5m（相当于等离子源长度）的范围内。增加这种微波等离子源的数目可形成大面积的等离子体源，也增加了等离子体面积，从而增加薄膜淀积的速率和改善薄膜的均匀性。由于微波等离子体有其独特的特点，它是由微波放电激发气体而产生，等离子体密度高，不需要大量离子撞击产生等离子体，这种等离子体的薄膜淀积技术将不产生任何离子对硅表面的损伤，即不产生表面复合中心。而等离子体内的大量H（氢）含量却对硅表面在淀积SiN薄膜中钝化和获得高钝化特性的含氢SiN膜有着巨大帮助。间接PECVD系统设计又使用反应气体的利用率提高气体转化与SiN的效率提高，气体损耗减少。为了增强等离子体均匀性和稳定性，在工作压力从10^-2mbar到1mbar大范围内，在同轴系统的两边加了磁场，它同时还增强了等离子体的激发，提高等离子体密度和薄膜淀积速率。

发明内容

针对上述问题，本发明的目的在于提供一种用于大型板式PECVD设备的表面电场增强装置，其具有结构简单、可有效降低成本等特点。

为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案：

一种用于大型板式PECVD设备的表面电场增强装置，包括工艺腔和设置于工艺腔内的电极基板、碳板、传输滚轮及绝缘销，其中电极基板通过绝缘销固接于工艺腔的内壁上，所述碳板设置于传输滚轮上、并位于电极基板的下方，碳板与电极基板之间留有间隙，所述电极基板接入电压，吸引N^3-或Si⁴⁺离子。

所述电极基板与电极基板之间的间隙为10～60mm。所述电极基板接入电压为直流0～3000V或－3000～0V。所述电极基板的表面为平面、且面积为1m²。所述电极基板采用金属材料。所述电极基板采用铝、铜或钢。

本发明的优点及有益效果是：

1.本发明可吸引N^3-或Si⁴⁺离子，增大了输送到生长表面的N^3-或Si⁴⁺离子流量，能提高沉积速率。

2.本发明不仅可以应用于晶硅太阳能电池的PECVD上，还可以应用于所有具有等离子体发生装置的IC装备上。

附图说明

图1为本发明的结构示意图。

其中：1为传输滚轮，2为碳板，3为铝板，4为U型槽，5为石英管，6为铜导管，7为工艺腔，8为绝缘销。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作进一步的详细说明。