[发明专利]一种PECVD装置

说明书

技术领域

本发明涉及真空镀膜领域，尤其涉及一种PECVD装置。

背景技术

等离子体化学气相沉积（Plasma Enhanced Chemical Vapor Deposition，PECVD）技术是利用等离子体放电产生带电粒子、自由基、活性基团等物质在基片表面发生化学反应沉积薄膜的技术。因为等离子体激发了反应气体分子的活性，使沉积薄膜工艺的温度变低，而且沉积速率快，所生长薄膜致密性好，缺陷少，工艺重复性好而被广泛应用。最早应用于半导体芯片加工工业中，用于沉积氧化硅、氮化硅薄膜；近年来液晶平板显示技术及太阳能光伏行业的蓬勃发展，PECVD技术被用于制备薄膜晶体管（Thin-Film Transistor,TFT）特别是制备非晶硅、微晶硅薄膜。这些领域的核心装备—PECVD设备的发展经历了由半导体中的小尺寸到现在用于TFT、太阳能光伏薄膜电池的大面积的过程，其等离子体放电方式也经历了高频微波的电子回旋共振放电、电感耦合放电到现在平板式甚高频电容耦合放电的过程。现有主流的PECVD设备通常采用在同一真空腔室中设置多个工艺反应室的结构形式。

现有主流技术中PECVD设备具有如下问题：1）用于大面积基板制备薄膜时，气体从反应室的一侧进入，从另一侧抽出，因而气流的均匀性很差；2）反应室可以采用单独加热，但因多个反应室堆栈排布，势必会造成顶部的工艺反应室温度高于底部的反应室温度，从而产生各反应室相互间温度一致性较差；3）反应室分别固定在真空腔室的内壁，相互间间隙很小，造成后期维护复杂、费时、困难；4）多个反应室排布在同一个真空腔室内，造成整个装置很笨重，多时重达几吨，这使得后期维护、保养人员操作很不方便，并存在安全隐患。随着基板面积的不断增大，对薄膜均匀性、电性能提出了更高的要求，这就需要近一步提高反应室的温度一致性和气流均匀性。在射频平行板式反应室中，许多因素影响工艺反应室的温度一致性和气流均匀性。如何通过优化工艺反应室的相关设计，获得具有更高的温度一致性和气流均匀性的PECVD模块化装置，具有重要的现实意义和应用价值。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于，提供一种PECVD装置，可提高各反应室的温度一致性。

本发明的实施例提供了一种PECVD装置，包括工艺腔体，以及均设置在所述工艺腔体内的承载架、冷却均热板及至少一个反应室；所述冷却均热板为多个，沿竖直向呈层式排布安装至所述承载架；所述反应室水平设置在相邻两个所述冷却冷却均热板之间，且各所述反应室的上下两侧均设置有所述冷却均热板。

其中，所述承载架包括支撑件及与所述冷却均热板一一对应的多个固定框，多个所述固定框沿竖直向呈层式排布安装于所述支撑件，各所述冷却均热板分别安装于各所述固定框中。

其中，所述冷却均热板包括均热管、上均热面板及下均热面板，所述均热管位于所述上均热面板与所述下均热面板之间；所述PECVD装置还包括液体冷却交换设备，各所述冷却均热板的均热管的两端均连接至液体冷却交换设备。

其中，每个所述冷却均热板所包含的上均热面板及下均热面板的数目相同，且均为两个或两个以上；各所述上均热面板与各所述下均热面板一一相对设置形成子冷却均热板；所述冷却均热板所包含的均热管数目为一个；所述固定框内固设有中杆，所述中杆位于相邻两个子冷却均热板之间。

其中，所述承载架还包括可调连接件，所述可调连接件连接在所述支撑件与所述固定框之间，用于调整所述固定框在竖直向的位置。

其中，所述反应室包括相互配合的上电极部和下电极部，所述上电极部和所述下电极部之间形成用于工艺反应的工艺腔室；所述上电极部的上表面中央位置开设有连通至所述工艺腔室的进气口，所述反应室上开设有出气口，所述出气口为两个或两个以上，均匀排布在所述上电极部与所述下电极部之间的周向连接处。

其中，所述反应室水平滑动放置在相邻两个所述冷却均热板之间。

其中，所述固定框的上表面设有用于与所述反应室配合的滚轮；所述固定框的下表面设有直线吊轨，所述反应室的上表面设有与所述直线吊轨相配合的微型轮。

其中，所述承载架滑动放置于所述工艺腔体中。

其中，所述PECVD还包括真空系统、远程等离子体源清洗系统、及气路系统；各所述反应室共用所述真空系统、所述远程等离子体源清洗系统、及所述气路系统；所述远程等离子体源清洗系统及所述真空系统均通过所述气路系统连通至各所述反应室。