[发明专利]一种接地装置及使用方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种接地装置及使用方法，确切地说是一种半导体设备中用于屏蔽成膜区域打火的接地装置及使用方法，属于半导体薄膜沉积应用及制备技术领域。

背景技术

现有的半导体镀膜设备中，有一类设备的工作原理或薄膜制备工艺要求是，真空反应腔体内，喷淋装置位于上方，薄膜衬底及其承载件位于下方，在喷淋装置上加载射频电压使其形成上电极，薄膜衬底下方的承载件接地形成下电极，薄膜生长过程中通入工艺气体，在上电极加载高频电压，既在工艺气体均匀地从喷淋装置中喷出时，上电极喷淋装置与下电极接地的薄膜衬底承载件之间产生射频电场，使工艺气体发生辉光放电，获得足够的能量在薄膜衬底上反应生长薄膜。但在这一过程中，上电极喷淋装置与下电极薄膜衬底承载件之间，会因各种因素，如：承载件表面有尖点等硬件缺陷、射频电源不稳定及反应腔体中有颗粒等等，产生打火，直接导致薄膜在衬底上被烧焦，喷淋装置表面和承载件表面产生焦糊状印记等严重后果，损坏薄膜衬底致使薄膜生长失败，还要将有打火印记的硬件拆卸清洗、若无法恢复还将报废，造成薄膜生产中断及硬件损坏等重大损失。

发明内容

本发明以消除上电极喷淋装置与下电极薄膜衬底承载件之间的打火，自身接地并与上电极喷淋装置形成新的上下电极并产生射频电场，充分活化工 艺气体分子，并使工艺气体均匀通过本发明落到薄膜衬底上反应生成薄膜为目的确保薄膜衬底上不产生打火，使工艺气体平稳反应生成薄膜产品。

为实现上述目的，本发明采用下述技术方案：

半导体镀膜设备在进行生长薄膜工艺时，喷淋装置加载射频电压，喷淋装置作为上电极，薄膜衬底下方的承载件接地，作为下电极，当通入工艺气体时，上下电极产生射频电场，增强工艺气体化学反应。本发明将安装于上下电极之间，亦薄膜衬底上方，与上电极形成新的上下电极结构，使工艺气体分子充分活化的同时，均匀的从该发明下方落到衬底上反应生长薄膜，防止打火产生在薄膜衬底上。

具体技术方案：一种接地装置，将一导电优良的金属，制成片状，并加工出密集且排列均匀的小孔，将其嵌入到片状绝缘盘内部，使其有一部分露出于绝缘片，再在绝缘片上加工出与此金属片小孔排列方式相同的小孔。所述绝缘片的小孔略小于金属片的小孔，这样，绝缘片除了在某一特定位置露出金属片的一部分，金属片的其他部分完全被绝缘片包覆。

使用方法，将绝缘片安装于反应腔中，置于上电极喷淋装置与下电极薄膜衬底承载件之间，使暴露于绝缘片外部的一部分优良导电金属与腔体或其他接地零件接触，这时，上电极喷淋装置与包覆导电金属片的绝缘片就形成了上下电极，工艺反应使将射频电压加载到喷淋装置上，喷淋装置与绝缘片之间就产生了射频电场，使工艺气体辉光放电，在辉光放电区域产生大量高能电子，促使工艺气体分子活化，均匀地通过绝缘片密集而排列均匀的小孔并吸附在薄膜衬底上，发生化学反应形成薄膜。同时，将可能产生打火的区域限定在喷淋装置与绝缘片之间，消除绝缘片与薄膜衬底之间的区域的电位 差，使工艺反应平稳进行。

本发明的有益效果及特点在于：

使用具有简单结构的绝缘件，将优良导电性能的金属片嵌入到绝缘件中，金属片与绝缘件都有排列规律相同的密集小孔且金属片的小孔略小于绝缘件小孔，使绝缘件完全包覆金属片而仅暴露出绝缘件一部分金属。另，这一部分金属接触腔体或其他接地零件,与加载射频电压的喷淋装置组成上下电极，使薄膜衬底脱离射频电场区域，避免薄膜因打火而制备失败。

附图说明

图1是本发明的导电金属件结构示意图。

图2是本发明的安装示意图。

图3是图2的局部放大图。

具体实施方式

实施例

参照图1，一种接地装置，选用金属钼材料，制成圆形薄片2，在圆形薄片2的边缘处，连接一条金属钼圆柱3，在金属钼圆柱3的另一端连接一片状金属钼圆环1，圆环1外径为A，在圆形薄片2上，均匀并规律排列钼金属片小孔4，所有钼金属片小孔4的直径为D。

参照图2和图3，加工一圆筒形陶瓷件6，使陶瓷件6完全包覆金属钼零件，即陶瓷件6底面及厚度完全包覆金属钼圆形薄片2，加工与金属钼薄片2具有相同排列规律的小孔10，使小孔10直径d略小于钼金属片小孔4直径D。陶瓷件6的圆筒壁完全包覆金属钼的圆柱3。圆筒形陶瓷件6筒壁外径为B，使金属钼圆环1外径A略大于圆筒形陶瓷件6的筒壁外径B，则 陶瓷件6筒壁上端包覆金属钼的圆环1时，圆环1露出陶瓷件6筒壁上端边缘。

所述圆环1露出陶瓷件6筒壁上端边缘的尺寸是金属钼圆环1外径A与筒壁外径B差的1/2。

安装时，将陶瓷件6放入薄膜衬底承载件11上方，薄膜衬底承载件11为接地状态，金属钼圆环1露出陶瓷件6筒壁上端边缘(A-B)/2的部分接触接地状态的腔体9，此时，包覆金属钼的陶瓷件6与薄膜衬底承载件11之间同为零电势，二者之间没有电位差。这样，在位于上盖板8中的有绝缘陶瓷件7隔离的喷淋装置5上加载射频电压，并通入工艺气体，工艺气体从喷淋装置5喷出，工艺气体粒子被作为上电极的喷淋装置5和包覆金属钼的下电极陶瓷件6之间产生的射频电场活化，经过陶瓷件6上与金属钼薄片2具有相同排列规律的小孔10均匀落在承载件11的薄膜衬底上，形成薄膜，这一过程中，打火将发生在上电极的喷淋装置5和包覆金属钼的下电极陶瓷件6之间，而薄膜在薄膜衬底上形成的这一过程则发生在包覆金属钼的陶瓷件6与薄膜衬底承载件11之间，由于二者没有电位差，覆膜反应不会受到打火的干扰。