一种保持多区板式PECVD电极平行的设备的制作方法

本技术涉及pecvd，具体涉及一种保持多区板式pecvd电极平行的设备。

背景技术：

1、目前工业广泛使用的 pecvd 沉积系统，常采用一对平板形状相互平行的电极来激发等离子体，并提供薄膜沉积或蚀刻表面。这两个电极板分别为接地的正极和用来激发等离子体的激发电极 （负极）。通常用射频13.56mhz（rf）和甚高频40mhz或60mhz（vhf），激发电极通过一个射频或甚高频阻抗匹配器与一个提供等离子体激发功率的电源相连接。

2、目前行业常采用的等离子体增强化学气相沉积设备pecvd主要包括：制程腔室 、上电极、rf电源、下电极和真空泵，其中上电极和下电极位于制程腔室内，所述上电极与rf电源相连，所述下电极接地，工艺气体通过制程腔室103的进气口进入制程腔室内，真空泵用于抽取制程腔室内的气体，以维持制程腔室的气压。在pecvd沉积非晶硅薄膜或微晶硅薄膜的过程中，将工件基板置于下电极上，向制程腔室中通入sih4和h2，rf电源 向上电极通入射频信号以产生辉光放电并产生等离子体，从而在上电极和下电极之间形成等离子体区，等离子体区中的电子与sih4反应产生活性基，所述活性基扩散至工件基板，吸附于所述工件基板上，形成非晶硅或微晶硅薄膜。

3、现有技术采用一对平行板的上下电极的pecvd沉积系统，在衬底变得很大时，所镀薄膜的均匀性通常会受到等离子体均匀性的制约。特别是在使用甚高频40mhz或60mhz（vhf） pecvd 设备时，随着电极的线性尺寸增大，所镀薄膜的非均匀性可以变得非常明显，其原因之一就是当电极的线性尺寸接近和超过交流激发电能的自由空间波长的 1/8 时，电磁波的反射、干涉和住波等现象变得十分严重，使得电场的分布不均匀。大型 pecvd 沉积系统的另一个问题是，高频电场在电极边缘的非均匀变化在一定程度上向电极的中部延伸，这是由于这个现象来源于电极的有限尺寸。

技术实现思路

1、本实用新型提出了一种保持多区板式pecvd电极平行的设备，解决上述现有技术存在的技术问题。

2、根据本实用新型的一个方面，提供了一种保持多区板式pecvd电极平行的设备，其特征在于，包括：处理室本体和处理室上盖界定薄膜沉积所用的真空环境，真空管路系统藕接到处理室本体，压力控制系统控制处理室薄膜沉积所需气体源；气源输送管路藕接到喷淋电极，喷淋电极通过活动头调节机构藕接到处理室上盖，地电极藕接到处理室本体，喷淋电极和地电极形成一对平行电极板，升降系统藕接到地电极，工件基板经过处理室本体工件通道被输送到喷淋电极和地电极中间位置，升降系统顶升地电极和工件基板，同喷淋电极完全接触形成多个独立放电空间；地电极内置多个抽气通道，在喷淋电极、工件基板、地电极形成多个独立放电空间，系统接地藕接到处理室本体，rps远程电源管路连接气体源和压力控制系统。

3、进一步地，所述喷淋电极和所述地电极对应坐标布局分布。

4、进一步地，所述工件基板包括多区多个工件承载区，多区多个基板气道和工艺气孔，所述多个承载区加工成凹槽用来承载工件，多区多个基板气道和工艺气孔组成抽气通道。

5、进一步地，所述处理室上盖耦合连接筒，多个定位销通过螺纹连接藕接到连接筒，多个定位销通过圆柱形轴连接到喷淋电极。

6、进一步地，还包括活动法兰，所述活动法兰通过多个固定螺钉藕接到喷淋电极。

7、进一步地，还包括多个预紧弹簧，所述多个预紧弹簧通过所述连接筒的圆柱形定位孔进行定位，连接筒圆柱形的定位孔深度根据预紧弹簧自由高度和预紧弹簧的总预紧力而设定。

8、进一步地，多个预紧弹簧另一端面顶在喷淋电极上表面。

9、进一步地，所述活动法兰在所述多个固定螺钉完全预紧到位后，始终保持和连接筒下端面高度差。

10、由上述本实用新型提供的技术方案可以看出，采用本实用新型，处理室本体和处理室上盖界定薄膜沉积所用的真空环境，真空管路系统藕接到处理室本体，压力控制系统控制处理室薄膜沉积所需气体源；气源输送管路藕接到喷淋电极，喷淋电极通过活动头调节机构藕接到处理室上盖，地电极藕接到处理室本体，喷淋电极和地电极形成一对平行电极板，升降系统藕接到地电极，工件基板经过处理室本体工件通道被输送到喷淋电极和地电极中间位置，升降系统顶升地电极和工件基板，同喷淋电极完全接触形成多个独立放电空间；地电极内置多个抽气通道，在喷淋电极、工件基板、地电极形成多个独立放电空间，系统接地藕接到处理室本体，rps远程电源管路连接气体源和压力控制系统。有效控制电极的线性尺寸，可满足大面积pecvd沉积系统，尤其是解决甚高频40mhz或60mhz（vhf）空间波长对电极设计的限制，解决大面积pecvd沉积系统等离子体均匀性，多区独立放电空间提供pecvd设备设计更多可能性，设备形式可根据实际产能需求，提供多种设备形式，多个活动头调节机构保证多区上下电极的平面一致性和相对平行。

技术特征：

1.一种保持多区板式pecvd电极平行的设备，其特征在于，包括：处理室本体和处理室上盖界定薄膜沉积所用的真空环境，真空管路系统藕接到处理室本体，压力控制系统控制处理室薄膜沉积所需气体源；气源输送管路藕接到喷淋电极，喷淋电极通过活动头调节机构藕接到处理室上盖，地电极藕接到处理室本体，喷淋电极和地电极形成一对平行电极板，升降系统藕接到地电极，工件基板经过处理室本体工件通道被输送到喷淋电极和地电极中间位置，升降系统顶升地电极和工件基板，同喷淋电极完全接触形成多个独立放电空间；地电极内置多个抽气通道，在喷淋电极、工件基板、地电极形成多个独立放电空间，系统接地藕接到处理室本体，rps远程电源管路连接气体源和压力控制系统。

2.根据权利要求1所述的保持多区板式pecvd电极平行的设备，其特征在于，所述喷淋电极和所述地电极对应坐标布局分布。

3.根据权利要求1所述的保持多区板式pecvd电极平行的设备，其特征在于，所述工件基板包括多区多个工件承载区，多区多个基板气道和工艺气孔，所述多个承载区加工成凹槽用来承载工件，多区多个基板气道和工艺气孔组成抽气通道。

4.根据权利要求1所述的保持多区板式pecvd电极平行的设备，其特征在于，所述处理室上盖耦合连接筒，多个定位销通过螺纹连接藕接到连接筒，多个定位销通过圆柱形轴连接到喷淋电极。

5.根据权利要求1所述的保持多区板式pecvd电极平行的设备，其特征在于，还包括活动法兰，所述活动法兰通过多个固定螺钉藕接到喷淋电极。

6.根据权利要求4所述的保持多区板式pecvd电极平行的设备，其特征在于，还包括多个预紧弹簧，所述多个预紧弹簧通过所述连接筒的圆柱形定位孔进行定位，连接筒圆柱形的定位孔深度根据预紧弹簧自由高度和预紧弹簧的总预紧力而设定。

7.根据权利要求6所述的保持多区板式pecvd电极平行的设备，其特征在于，多个预紧弹簧另一端面顶在喷淋电极上表面。

8.根据权利要求5所述的保持多区板式pecvd电极平行的设备，其特征在于，所述活动法兰在所述多个固定螺钉完全预紧到位后，始终保持和连接筒下端面高度差。

技术总结本技术公开了一种保持多区板式PECVD电极平行的设备，包括：处理室本体和处理室上盖界定薄膜沉积所用的真空环境，真空管路系统藕接到处理室本体，气源输送管路藕接到喷淋电极，喷淋电极通过活动头调节机构藕接到处理室上盖，地电极藕接到处理室本体，喷淋电极和地电极形成一对平行电极板，工件基板经过处理室本体工件通道被输送到喷淋电极和地电极中间位置，升降系统顶升地电极和工件基板，同喷淋电极完全接触形成多个独立放电空间。本技术的优点是：有效控制电极的线性尺寸，可满足大面积PECVD沉积系统，解决甚高频40MHz或60MHz（VHF）空间波长对电极设计的限制，解决大面积PECVD沉积系统等离子体均匀性。技术研发人员：张迎春,赵永飞受保护的技术使用者：捷造科技（宁波）有限公司技术研发日：20231117技术公布日：2024/6/11