[发明专利]气体供应设备

说明书

技术领域

本发明是有关于一种电浆辅助化学气相沉积(PECVD)系统，且特别是有关于一种用于高频电浆辅助化学气相沉积系统的气体供应设备。

背景技术

目前电浆辅助化学气相沉积系统已经是薄膜太阳电池的产业中最重要与主要的薄膜沉积工艺。举凡所有薄膜太阳电池所需要的膜层，都可以通过PECVD系统来制得。通常在PECVD系统的工艺腔体内，会进行包括于基板上沉积薄膜的工艺以及清洁工艺腔体的工艺。因此，一般供应到工艺腔体的至少有沉积薄膜用的工艺气体以及清洁用的清洁气体。

近来，为因应大面积的薄膜太阳电池，会在大面积型PECVD系统的工艺腔体配置远程电浆源(Remote Plasma Source，RPS)来清洁腔体，譬如清除电极与腔壁上所累积的薄膜。这是因为相较于以射频(RF)电浆源激发含氟气体源产生电浆来进行清洁的传统方式，远程电浆源有较快的蚀刻能力与更大面积的清洁效能。因此，如何将远程电浆源有效地整合于高频PECVD系统中，其机构设计(如气体管路)是重要关键。

目前为了提高RPS的清洁效能，往往会利用增加RPS出气端的管径来提高清洁气体进气量，以达到所欲达成的功效。但是，管径的增加会提高此处的寄生电容，导致局部电浆产生，进而成膜阻塞RPS出气口。此状况尤其是在高频PECVD系统更为明显，进而导致远程电浆源的使用寿命缩短。

发明内容

本发明提供一种气体供应设备，以防止于远程电浆源的出气端的异常成膜现象产生，进而提高远程电浆源的使用寿命。

本发明提出一种气体供应设备，是用于导引气体至电浆辅助化学气相沉积(PECVD)系统的一工艺腔体。这样的气体供应设备至少包括从工艺腔体的外部进入工艺腔体内的一进气管、一工艺气体管、一清洁气体管、一远程电浆源以及一调变阀。所述远程电浆源连接一清洁气体源，而清洁气体管则连接进气管与远程电浆源，用以将一清洁气体自远程电浆源输入进气管。至于工艺气体管是连接上述进气管与一工艺气体源，用以将一工艺气体输入进气管。而调变阀是设置于进气管中，用来关闭上述清洁气体管与上述进气管之间的通路，以避免工艺气体导向上述工艺腔体期间进入清洁气体管。

在本发明的一实施例中，上述远程电浆源的频率例如在20MHz-100MHz之间。

本发明的一实施例中，上述进气管例如位于工艺腔体的中央±30％的位置。

在本发明的一实施例中，上述清洁气体管的管径大于上述工艺气体管的管径。

在本发明的一实施例中，上述清洁气体管的管径例如10mm-60mm。

在本发明的一实施例中，上述调变阀包括金属或不锈钢所制成的阀门。

在本发明的一实施例中，上述调变阀与工艺腔体之间的距离例如30mm-100mm。

在本发明的一实施例中，上述工艺气体例如是由B2H6、CO2、CO、GeH4、H2、He、N2O、PH3、SiH4、SiF4与SiH6组成的气体群中选择的一种气体或是以上气体的化合物或混合物。

在本发明的一实施例中，上述清洁气体例如是由Ar、H2、NF3与SF6组成的气体群中选择的一种气体或是以上气体的化合物或混合物。

在本发明的一实施例中，上述进气管还可包括一陶瓷绝缘部，设于上述工艺及清洁气体管和上述工艺腔体之间。

基于上述，本发明的气体供应设备整合工艺气体与清洁电浆源以单一进气管导入工艺腔体，并通过设置一调变阀防止寄生电容产生，避免清洁气体管与进气管之间的通路因上述寄生电容产生异常成膜现象，同时提高PECVD工艺的沉积速率，也有效提高远程电浆源在工艺腔体内的清洁效率。

图式简单说明

图1A与图1B是依照本发明的第一实施例的一种气体供应设备的运作示意图。

图2是图1A(与图1B)的气体供应设备的应用示意图。

图3则是依照本发明的第二实施例的一种PECVD系统的示意图。

【主要组件符号说明】

100：气体供应设备

102、200：工艺腔体

104：进气管

106：清洁气体管

108：远程电浆源

110：工艺气体管

112：调变阀

114：气体管路

116：清洁气体源

118、122：阀

120：工艺气体源

124：通路

300：PECVD系统

302：气体喷洒头

304：基板

306：基板座

308：射频功率源

310：陶瓷绝缘部