[发明专利]一种低功率起辉的平板PECVD设备

说明书

本发明公开了一种低功率起辉的平板PECVD设备，包括反应室、以及设于反应室内的上电极环和下电极环，所述上电极环和所述下电极环之间设有调节垫环。本发明具有结构简单、调节方便、有利于实现低功率起辉等优点。

技术领域

本发明涉及PECVD设备，尤其涉及一种低功率起辉的平板PECVD设备。

背景技术

PECVD设备：是借助微波或射频等使含有薄膜组成原子的气体电离，在局部形成等离子体，由于等离子体化学活性很强，很容易发生反应，在基片上沉积出所期望的薄膜。为了使化学反应能在较低的温度下进行，利用了等离子体的活性来促进反应，因而被称为等离子体增强化学气相沉积设备。

带电粒子在电场中会受到电场的加速作用，从而对晶片产生轰击，有可能对键能较弱的材料（如锑化铟等类似材料）造成结构性损坏。因此在工艺过程中需要尽可能的降低电极板间的电压，从而降低带电粒子速度，减少对材料的损伤。特别是在工艺开始阶段，材料表面没有保护膜，是最容易因为带电粒子轰击而受到损伤的阶段。 现有的平板PECVD很难实现以低功率直接起辉，需要进行优化设计。

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，提供一种结构简单、调节方便、有利于实现低功率起辉的平板PECVD设备。

为解决上述技术问题，本发明采用以下技术方案：

一种低功率起辉的平板PECVD设备，包括反应室、以及设于反应室内的上电极环和下电极环，所述上电极环和所述下电极环之间设有调节垫环。

作为上述技术方案的进一步改进：所述上电极环或所述下电极环上设有用于产生尖端放电的伸缩放电天线，所述伸缩放电天线配置有回收驱动件。

作为上述技术方案的进一步改进：所述回收驱动件为回收驱动气缸。

作为上述技术方案的进一步改进：所述反应室侧壁上沿周向均匀安装有多个电子枪。

作为上述技术方案的进一步改进：所述反应室内设有用于承载工件的载片台，所述电子枪包括用于产生热电子的灯丝、以及用于驱动灯丝靠近或远离所述载片台的伸缩驱动件，所述灯丝的电位低于所述载片台。

作为上述技术方案的进一步改进：所述伸缩驱动件为伸缩驱动气缸。

作为上述技术方案的进一步改进：所述反应室上部设有进气管，所述上电极环上安装有上匀气板，所述下电极环上安装有下匀气板，所述反应室下部设有用于将反应室内各处气体均匀抽出的抽气管。

作为上述技术方案的进一步改进：所述载片台下方设有加热盘，所述加热盘内设有加热线圈。

与现有技术相比，本发明的优点在于：在PECVD设备中一般采用的是高频电源，如13.56MHz，在高频放电中，放电起始电压及自持放电的机制依外加电场频率不同而有所差异。试验发现在高频下，气体放电起始电压U与（频率和电极间距的乘积）f·d曲线有一最低值，最低值出现在f·d=100MHz·cm左右。如前所述一般PECVD采用的电源为13.56MHz的电源，则可以计算出来与该频率电源最匹配的电极板间距约为7cm。同时考虑到气体压力、气体种类及电极环材质的不同，都会对气体放电产生影响。因此，通过上述方法计算所得的电极板间距可能不是最优值。基于上述原因，本发明在上电极环和下电极环之间设有调节垫环，通过安装不同厚度的调节垫环或增减调节垫环的数量，能够达到调节上电极环和下电极环之间间距的目的，结构简单且调节方便，在设备使用过程中进一步对d值进行优化，找到最佳的电极间距值，从而使气体击穿电压最小，实现低功率起辉，减少对材料的损伤。

附图说明

图1是本发明低功率起辉的平板PECVD设备的立体结构示意图。

图2是本发明低功率起辉的平板PECVD设备的内部结构示意图。