[发明专利]PECVD晶圆的温度调控装置

说明书

技术领域

本发明主要涉及PECVD晶圆的温度调节技术，尤其涉及一种PECVD晶圆的温度调控装置。

背景技术

等离子增强型化学气相沉积(PECVD)在太阳能电池、集成电路元件等领域已得到广泛应用。与传统化学气相沉积工艺相比，PECVD通过射频放电引入等离子体，使反应具有更低的工艺温度(200～400℃)和更好的薄膜性能。但PECVD设备射频放电过程中带电粒子的轰击作用仍对成膜效率和薄膜性能有着显著负面影响。目前光伏装备行业解决此技术难点的方法是通过定时开、关等离子射频进行温度控制。

由于等离子射频的持续轰击作用造成的反应腔室温度的上升、电池表面温度的持续升高及电池表面的温度的分布差异等缺陷，采用定时开、关等离子射频的温度控制办法并未能解决电池表面温差问题，晶圆薄膜性能得到削弱，同时由于开、关等离子射频极大的延长了反应节拍，降低了薄膜沉积的效率。

发明内容

本发明要解决的技术问题是克服现有技术的不足，提供一种可提高薄膜沉积的效率和性能、可实现精细调控晶圆温度的PECVD晶圆的温度调控装置。

为解决上述技术问题，本发明采用以下技术方案：

一种PECVD晶圆的温度调控装置，包括炉体和设置在炉体内部的反应腔，所述反应腔内设有用于放置晶圆的平板加热组件，所述炉体顶部装设有用于密封的顶盖，所述顶盖上装设有伸至反应腔内的进气组件，所述顶盖与平板加热组件之间设有驱使冷却气体均匀流向晶圆的布气板。

作为上述技术方案的进一步改进：

所述进气组件包括固定板、进气管和流量调节器，所述固定板装设在顶盖上，所述进气管穿设于固定板上并伸至反应腔内，所述流量调节器装设于进气管上。

所述布气板上均匀设置有多个气孔。

所述顶盖与炉体顶面之间设有托盘，所述布气板挂于所述托盘上。

所述托盘的外层设为绝缘层，所述绝缘层与顶盖以及布气板紧贴。

所述绝缘层与顶盖之间设有密封圈。

所述炉体上还装设有用于遮盖顶盖的屏蔽罩。

所述炉体于侧壁开设有观察窗。

与现有技术相比，本发明的优点在于：

本发明的PECVD晶圆的温度调控装置，顶盖上装设有伸至反应腔内的进气组件，顶盖与平板加热组件之间设有驱使冷却气体均匀流向晶圆的布气板。使用时，将晶圆布置在平板加热组件上，再将顶盖关闭密封，然后启动平板加热组件进行加热，再启动进气组件，使冷却气体经布气板的均匀分流后到达反应腔。本发明通过采用冷却气体上端进气的方式进行冷却，实现了一种持续冷却、维持最佳反应温度的精细调控晶圆温度的效果，大大缩短了反应节拍，提高了薄膜沉积的效率；而布气板能够使使冷却气体均匀分流至晶圆表面，大大改善了晶圆表面的温差，确保了晶圆薄膜的性能。

附图说明

图1是本发明PECVD晶圆的温度调控装置的结构示意图。

图2是本发明PECVD晶圆的温度调控装置中布气板的结构示意图。

图中各标号表示：

1、炉体；11、反应腔；12、观察窗；2、平板加热组件；3、顶盖；4、进气组件；41、固定板；42、进气管；43、流量调节器；5、布气板；51、气孔；6、托盘；61、绝缘层；7、密封圈；8、屏蔽罩。

具体实施方式

以下将结合说明书附图和具体实施例对本发明做进一步详细说明。

如图1和图2所示，本发明PECVD晶圆的温度调控装置的一种实施例，该调控装置包括炉体1和设置在炉体1内部的反应腔11，反应腔11内设有用于放置晶圆的平板加热组件2，炉体1顶部装设有用于密封的顶盖3，顶盖3上装设有伸至反应腔11内的进气组件4，顶盖3与平板加热组件2之间设有驱使冷却气体均匀流向晶圆的布气板5。使用时，将晶圆布置在平板加热组件2上，再将顶盖3关闭密封，然后启动平板加热组件2进行加热，再启动进气组件4，使冷却气体经布气板5的均匀分流后到达反应腔11。本发明通过采用冷却气体上端进气的方式进行冷却，实现了一种持续冷却、维持最佳反应温度的精细调控晶圆温度的效果，大大缩短了反应节拍，提高了薄膜沉积的效率；而布气板5能够使使冷却气体均匀分流至晶圆表面，大大改善了晶圆表面的温差，确保了晶圆薄膜的性能。