[发明专利]一种PECVD薄膜沉积腔室及PECVD工艺

说明书

本发明涉及一种PECVD薄膜沉积腔室及PECVD工艺。PECVD薄膜沉积腔室包括：沉积腔室本体，上电极和下电极，均设置在沉积腔室本体内部，上电极和下电极用于施加电源，并在上电极和下电极之间形成等离子体；真空腔室阀门，设置在沉积腔室本体内部，用于在开启状态下联通沉积腔室本体与大气压，并且在关闭状态下密封沉积腔室本体；固定载具，固定载具与下电极固连，位于上电极和下电极之间，用于承载待加工工件。本发明通过固定载具设置在PECVD薄膜沉积腔室中，在该腔室完成薄膜沉积工艺这一过程中不采用载具，从根本上杜绝了污染源，从而避免沉积不同掺杂层之间的掺杂原子交叉污染，适合大规模生产PECVD薄膜沉积。

技术领域

本发明涉及微电子技术领域，特别是涉及一种PECVD薄膜沉积腔室及PECVD工艺。

背景技术

PECVD(Plasma Enhanced Chemical Vapor Deposition)是指等离子体增强化学的气相沉积法。这种方法有很多优点，比如成膜质量好等。PECVD是借助微波或射频等使含有薄膜成分原子的气体电离，在局部形成等离子体，而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，因而这种CVD称为等离子体增强化学气相沉积(PECVD)。

为避免沉积不同掺杂层之间的掺杂原子交叉污染，适合大规模生产的PECVD设备必须具备多个独立封闭的腔室，产品通过载具在各个腔室中移动，这些对制备条件的特殊要求势必增加产品的成本，不利于提高产品的竞争力，而且载具在各个腔室中移动时载具上的上一次沉积的薄膜掺杂原子也会对本次掺杂薄膜形成污染。为了避免或减少污染的产生，传统技术采用了以下的各种方法：每一种薄膜采用一个PECVD腔室沉积，各种薄膜沉积用到的载板单独使用，不与其他种薄膜PECVD沉积腔室混用，每一次在产品镀完膜后均需采用自动化把产品从前一次镀膜用的专门产品载具中移出、并移栽到下一道镀膜专用产品载具内，以避免污染。该方法增加了PECVD设备的复杂度、自动化的复杂度，且需要增加多个腔室，PECVD设备成本上难以降低；每一种薄膜采用一个PECVD腔室沉积，各种薄膜沉积用到的载板共享使用，载板携带产品进入到其他种薄膜PECVD沉积腔室前，先采用离子清洗的方式去除载板在前一PECVD腔室沉积的掺杂原子，以避免污染。该方法事实上无法完全去除前一ECVD腔室沉积的掺杂原子，但可以减少污染，由于增加了离子清洗工序，设备的成本上升很多，不利于产业化。

发明内容

基于上述缺点，发明人通过大量研究发现，沉积不同掺杂层之间的掺杂原子交叉污染多是由于载具上在PECVD薄膜沉积腔室中会同时沉积该薄膜，而载具在传到下一种薄膜沉积腔室中时，载具上的上一次沉积的薄膜掺杂原子也会对本次掺杂薄膜形成污染。

由此，本发明提供一种PECVD薄膜沉积腔室及PECVD工艺，以实现降低成本的目的。具体技术方案如下：

一种PECVD薄膜沉积腔室，包括：

沉积腔室本体，

上电极和下电极，均设置在所述沉积腔室本体内部，所述上电极和下电极用于施加电源，并在所述上电极和下电极之间形成等离子体；

真空腔室阀门，设置在所述沉积腔室本体内部，用于在开启状态下联通所述沉积腔室本体与大气压，并且在关闭状态下密封所述沉积腔室本体；

固定载具，所述固定载具与所述下电极固连，位于所述上电极和下电极之间，用于承载待加工工件。

本发明所述的PECVD薄膜沉积腔室，优选地，所述固定载具为导电材料的固定载具；更优选为石墨固定载具、碳纤维固定载具、铝制固定载具中的一种。

本发明所述的PECVD薄膜沉积腔室，优选地，所述上电极和下电极用于施加RF射频电源或VHF甚高频电源。