[发明专利]等离子体反应腔室及其设备、部件的制造方法和处理基片的方法

说明书

技术领域

本发明涉及等离子体技术领域，特别涉及一种等离子体反应腔室及其部件的制造方法、等离子体增强化学气相沉积设备和在该设备内处理基片的方法。

背景技术

等离子体增强化学气相沉积(PECVD)设备广泛用于半导体器件、太阳能电池制作工艺中，尤其用于沉积各种薄膜，例如氮化硅薄膜、透明导电薄膜等。在晶体硅太阳能电池制作工艺中，可以用等离子体增强化学气相沉积设备沉积减反射氮化硅膜，尤其是在大面积晶体硅太阳能电池的制作工艺中，PECVD设备应用更加广泛。

图1为常用的一种PECVD设备结构示意图。如图1所示，腔室1内具有相对设置的上电极板2和下电极板3，其中，上电极板2连接电源(图中未示意出)，下电极板3接地。工艺气体(如SiH4和NH3等)通过上盖4进入匀流室5匀流后由上电极板2通入腔室1。当加入射频功率后，会在腔室1的反应空间内(上电极板2和下电极3之间)放电产生等离子体，从而在基片6表面沉积氮化硅膜，但是，等离子体也会在腔室1内其他地方沉积氮化硅膜，当重复进行多次工艺后，腔室1内其他部分比如上电极板2上的氮化硅膜会越来越多，以致由于重力作用掉落在下电极板3上的基片6上，影响产品质量甚至导致废片。

发明内容

本发明解决的问题是提供一种等离子体反应腔室及其部件的制造方法、等离子体增强化学气相沉积设备和在该设备内处理基片的方法，能够延长设备维护周期，减少设备清洗频率，从而增加工艺时间，提高生产效率。

为解决上述问题，本发明一种等离子体反应腔室，所述反应腔室内的部 件在工艺过程中具有一个或多个表面与等离子体接触，所述部件与等离子接触的表面经过粗化处理，以增强工艺过程中产生的聚合物与所述部件表面的结合度。

所述部件包括上电极板、内衬和载板中的一种或多种。

所述部件的表面粗糙度为3微米至50微米。

所述粗化处理包括喷砂、AL融射、NI-AL融射和NI-Cr融射中的一种或多种。

相应的，本发明还一种等离子体反应腔室部件的制造方法，所述等离子体反应腔室的部件在工艺过程中具有一个或多个与等离子体接触的表面，该方法包括：对所述部件与等离子体接触的表面进行粗化处理，形成具有一定表面粗糙度的部件。

所述部件由包括上电极板、内衬、载板、等离子体约束环和下电极板中的一种或多种。

所述部件的表面粗糙度为5微米至30微米。

所述粗化处理包括喷砂、AL融射、NI-AL融射和NI-Cr融射中的一种或多种。

此外，本发明还提供一种等离子体增强化学气相沉积设备，包括顺次连接的预热腔、反应腔室、冷却腔，所述反应腔室为如权利要求1-4任意一项所述的等离子体反应腔室。

相应的，还提供一种在所述的化学气相沉积设备内处理基片的方法，该方法包括等离子体与基片的裸露表面相接触的步骤。

所述等离子体与基片的裸露表面相接触的步骤包括：

将基片经过预热腔预热到预设温度后传入反应腔室；

将工艺气体导入所述反应腔室；

将RF能量作用于工艺气体上，以在所述反应腔室内形成等离子体；

利用等离子体对基片的裸露表面进行沉积薄膜；

将沉积薄膜后的基片从反应腔室传入冷却腔。

所述工艺气体包括至少一种可形成聚合物的物质。

上述技术方案具有以下优点：

所述等离子体反应腔室中，经过表面粗化处理部件，由于表面粗糙度较之处理前提高，抓附颗粒的能力大大加强，当等离子体反应形成的聚合物沉积在其表面时，可以能够增强聚合物与表面的附着力，在后续的多次工艺过程中不容易脱落，于是可以延长设备清洗的周期，减少清洗频率，进而提高设备的工艺时间，提高生产效率。

由于部件均经过表面粗化处理，所以聚合物在工艺过程中不易脱落，设备的清洗周期比之前延长了12倍，而且，由于仅清洗去除聚合物的疏松部分，不需要完全去除部件表面的聚合物，因此清洗时间也降为原来的五分之一，比如原来清洗一次需要5分钟，现在只需要1分钟即可，从而提高了设备的效率。

附图说明

通过附图所示，本发明的上述及其它目的、特征和优势将更加清晰。在全部附图中相同的附图标记指示相同的部分。并未刻意按实际尺寸等比例缩放绘制附图，重点在于示出本发明的主旨。

图1为常用的一种PECVD设备结构示意图；

图2为本发明实施例中等离子体反应腔室的结构示意图；

图3为本发明实施例中经过粗化处理后等离子体反应腔室部件的表面形貌照片。

具体实施方式