CN104789946A - 一种用于pecvd反应腔的绝热导电装置及其应用 - Google Patents

一种用于pecvd反应腔的绝热导电装置及其应用 Download PDF

Info

Publication number
CN104789946A
CN104789946A CN201410025402.7A CN201410025402A CN104789946A CN 104789946 A CN104789946 A CN 104789946A CN 201410025402 A CN201410025402 A CN 201410025402A CN 104789946 A CN104789946 A CN 104789946A
Authority
CN
China
Prior art keywords
reaction chamber
electric installation
pecvd reaction
adiabatic
adiabatic electric
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CN201410025402.7A
Other languages
English (en)
Other versions
CN104789946B (zh
Inventor
刘传生
杨飞云
陈金元
谭晓华
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Ideal Energy Sunflower Vacuum Equipment Taixing Ltd
Original Assignee
SHANGHAI LIXIANG WANLIHUI FILM EQUIPMENT Co Ltd
Ideal Energy Equipment Shanghai Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by SHANGHAI LIXIANG WANLIHUI FILM EQUIPMENT Co Ltd, Ideal Energy Equipment Shanghai Ltd filed Critical SHANGHAI LIXIANG WANLIHUI FILM EQUIPMENT Co Ltd
Priority to CN201410025402.7A priority Critical patent/CN104789946B/zh
Priority to PCT/CN2014/082820 priority patent/WO2015109794A1/zh
Publication of CN104789946A publication Critical patent/CN104789946A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN104789946B publication Critical patent/CN104789946B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C16/00—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes
    • C23C16/44—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the method of coating
    • C23C16/50—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the method of coating using electric discharges
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J37/00—Discharge tubes with provision for introducing objects or material to be exposed to the discharge, e.g. for the purpose of examination or processing thereof
    • H01J37/32—Gas-filled discharge tubes
    • H01J37/32009—Arrangements for generation of plasma specially adapted for examination or treatment of objects, e.g. plasma sources
    • H01J37/32082—Radio frequency generated discharge
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J37/00—Discharge tubes with provision for introducing objects or material to be exposed to the discharge, e.g. for the purpose of examination or processing thereof
    • H01J37/32—Gas-filled discharge tubes
    • H01J37/32431—Constructional details of the reactor
    • H01J37/32458—Vessel
    • H01J37/32522—Temperature

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Plasma & Fusion (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Chemical Vapour Deposition (AREA)

Abstract

本发明揭示了一种用于PECVD反应腔的绝热导电装置，所述绝热导电装置位于温度高于400℃的PECVD反应腔内，所述绝热导电装置包括：由绝热材料构成的绝热体和在所述绝热体表面涂覆的导电层，所述导电层的厚度应大于等于导电层材料的趋肤深度，本发明能够实现高温PECVD反应腔内良好的绝热和导电的作用，克服了现有技术中因为绝热材料同时又是绝缘材料所导致的加热板产生悬浮电位而影响等离子体场的问题。

Description

一种用于PECVD反应腔的绝热导电装置及其应用
技术领域
本发明涉及一种制造AMOLED的高温PECVD设备领域，尤其涉及一种用于高温PECVD反应腔的绝热导电装置。
技术背景
PECVD（plasma-enhanced chemical vapor deposition）是等离子体增强的化学气相沉积技术的简称，是目前制备AMOLED（有源矩阵有机发光二极管）的一种主要技术。在传统工业中，PECVD设备多适用于工艺温度比较低的制程，例如：制作薄膜太阳能电池的工艺温度低于250℃。
随着AMOLED近些年来的兴起，其对生产设备PECVD设备提出了高于450℃的温度要求，要求PECVD设备的腔体及其内部部件必须具有很高的耐温能力，而这些耐高温材料的加工和使用促使PECVD设备的制造成本大幅增加，同时也增加了PECVD设备的控制和维护难度。
为了避免高温对PECVD设备腔体的损坏，人们需要在加热装置和腔体之间使用良好的绝热体，然而，通常使用的绝热材料又大多是绝缘材料，这就使得加热装置与腔体之间会呈现电绝缘状态，在腔体接地的情况下，加热装置就在等离子体放电氛围中成为具有一定悬浮电位的悬浮导体，并在其周围激发具有一定分布的电场，新激发的电场干扰了原来PECVD反应腔内的等离子体分布，影响了反应腔内的成膜质量和增加了控制等离子体分布的难度以及工艺的重复性，例如在美国专利申请US20100282169A1中，发明人Bum-Sul Lee等人披露了一种绝热绝缘装置，用于400 ℃~800℃的半导体器件制备工艺中，该发明实现了高温下的PECVD成膜，但是其为实现放置基片的载台的高温而使下电极处于悬浮电位，下电极悬浮电位所产生的电场就干扰了原来等离子体的分布。
因此，为了不改变原有PECVD反应腔内等离子体的分布和保证PECVD工艺的成膜质量，应该考虑在反应腔内采用导电的绝热体。
发明内容
为了解决上述问题，本发明提供了一种用于高温PECVD反应腔的绝热导电装置，利用高频电磁波的趋肤效应，通过在绝热体表面涂覆趋肤深度相当的导电层来制备绝热导电的装置。该装置能够在等离子体放电环境中起到很好的绝热导电作用并且不会产生干扰等离子体场的悬浮电位，避免了对反应腔内工艺制程的影响，保证了所沉积薄膜的成膜质量。
本发明提供了一种用于PECVD反应腔的绝热导电装置，其特征在于：所述绝热导电装置位于温度高于400℃的PECVD反应腔内，所述绝热导电装置包括：由绝热材料构成的绝热体和在所述绝热体表面涂覆的导电层，所述导电层的厚度应大于等于导电层材料的趋肤深度。
可选地，所述绝热材料为泡沫陶瓷、导电氧化锆、石墨毡中的任意一种。
可选地，所述导电层为不与所述PECVD反应腔内工艺气体反应的金属材料。
优选地，所述金属材料为铝或者镍。
优选地，所述绝热体为绝热垫圈。
本发明还提供了一种用于PECVD反应腔的绝热导电装置的应用，其特征在于：包含所述绝热导电装置、为基板提供热量的加热板和PECVD反应腔的腔体壁，所述加热板和所述腔体壁之间用所述绝热导电装置进行隔离。
可选地，在所述加热板和所述腔体壁之间设置有热反射板，所述加热板与所述热反射板、所述热反射板与所述腔体壁之间分别用所述绝热导电装置进行隔离。
可选地，所述热反射板数量可以为1-5个，相邻的所述热反射板之间用所述绝热导电装置进行隔离。
可选地，所述加热板的加热方式可以为电阻丝加热、红外加热或者电磁感应加热中的一种。
与现有技术相比，本发明具有以下技术效果：
1）          本发明通过在绝热体表面涂覆趋肤深度相当的导电层来制备绝热导电的装置，能够充分利用高频电磁波的趋肤效应，即高频电磁波只能在导体表面的趋肤深度范围内传播，来起到高温PECVD反应腔内的绝热和导电的作用，并且不会产生干扰等离子体场的悬浮电位，避免了对反应腔内工艺制程的影响，保证了所沉积薄膜的成膜质量。利用这种绝热导电装置，可以将PECVD反应腔内的高温限制在加热板和待加热的基板上，防止反应腔腔体及其它部件的损坏。
2）          在本发明所揭示的绝热导电装置的应用中，通过在加热板和腔体壁之间加入热反射板，能够有效阻隔热量向腔体壁方向扩散，减少加热板与腔体之间因热辐射而产生的热交换，进一步防止反应腔腔体及其它部件的损坏。
附图说明
图1是本发明的一种用于PECVD反应腔的绝热导电装置的剖面示意图。
图2是本发明一实施例中的绝热导电装置应用的结构示意图。
图3是本发明另一实施例中的绝热导电装置应用的结构示意图。
具体实施方式
为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本发明的具体实施方式做详细的说明。
在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明，但是本发明还可以采用其他不同于在此描述的其他方法来实施，因此本发明不受下面公开的具体实施例的限制。
图1所示为本发明提供的一种绝热导电装置的剖面示意图，其位于温度高于400℃的高温PECVD反应腔内，例如反应腔的温度具体为450℃，所述反应腔工作在等离子体放电的环境中。如图1所示，所述绝热导电装置100包括了由绝热材料构成的绝热体101和在所述绝热体101表面涂覆的导电层102，所述导电层102的厚度应大于等于导电层材料的趋肤深度。用于制造绝热体的绝热材料可以为泡沫陶瓷、导电氧化锆、石墨毡中的一种，优选地，可以采用泡沫陶瓷。所述绝热体101可以为绝热垫圈。用于制造所述导电层的材料为不与所述PECVD反应腔内工艺气体反应的金属材料，例如针对工艺气体为硅烷或者清洗气体为三氟化氮的情况，所述金属材料可以为铝或者镍。
众所周知，高频电磁波具有趋肤效应，只能在导体表面的趋肤深度范围内传播，其趋肤深度                                                , 其中、、分别为导体的磁导率、电导率与在其中传播的电磁波的圆频率。以铝（电导率为）在常用的射频频率中传播为例，其趋肤深度。
当绝热体101的表面涂覆一层厚度大于等于趋肤深度的导电层时，例如利用PVD方法在热导率的泡沫陶瓷表面镀一层厚约几十微米的铝涂层或镍涂层时，导电层的横截面积相对于绝热体的横截面积可以忽略，因此导电层对于导热效应的影响也基本可以忽略。而对于具有趋肤效应的高频电磁波来说，其导电性能与相同形状的良导体完全一样，这样就保证了高频状态下加热板与腔体之间良好的电接触。在等离子体放电的环境中，高频电磁波在导体内的传播集中在趋肤深度内进行，使得所述绝热体在起到绝热的同时又具有良好的导电性能。本发明所揭示的这种绝热导电装置，不会产生干扰等离子体场的悬浮电位，避免了对反应腔内工艺制程的影响，保证了所沉积薄膜的成膜质量。
图2为本发明中涉及的一种用于高温PECVD反应腔的绝热导电装置的应用，包含所述绝热导电装置100、为基板提供热量的加热板200和PECVD反应腔的腔体壁300，所述加热板的加热方式可以为电阻丝加热、红外加热或者电磁感应加热中的一种，优选的加热方式为电阻丝加热。所述加热板200和所述腔体壁300之间用所述绝热导电装置100进行隔离。 
图3为本发明中另一种用于高温PECVD反应腔的绝热导电装置的应用，在所述加热板200和所述腔体壁300之间设置有热反射板400，所述加热板200与所述热反射板400、所述热反射板400与所述腔体壁300之间分别用所述绝热导电装置100进行隔离，优选地，所述绝热导电装置100为横截面积较小的绝热垫圈，使得加热板200、热反射板400、腔体壁300三者之间存在很大的热阻，因此加热板与腔体之间可以存在较大的温差。所述热反射板400数量可以为1-5个，相邻的所述热反射板400之间用所述绝热导电装置100进行隔离，所述热反射板400用于反射从加热板200向腔体壁300辐射的热量，能够有效阻隔热量向腔体壁方向的扩散，减少加热板与腔体之间因热辐射而产生的热交换，进一步防止反应腔腔体及其它不部件的损坏。
虽然本法明已以较佳的实施例披露如上，但本发明并非限定于此。任何本领域技术人员，在不脱离本法明的精神和范围内，均可作各种更动与修改，因此本发明的保护范围应当以权利要求所限定的范围为准。

Claims (9)

1.一种用于PECVD反应腔的绝热导电装置，其特征在于：所述绝热导电装置位于温度高于400℃的PECVD反应腔内，所述绝热导电装置包括：由绝热材料构成的绝热体和在所述绝热体表面涂覆的导电层，所述导电层的厚度应大于等于导电层材料的趋肤深度。
2.根据权利要求1所述的一种用于PECVD反应腔的绝热导电装置，其特征在于：所述绝热材料为泡沫陶瓷、导电氧化锆、石墨毡中的任意一种。
3.根据权利要求1所述的一种用于PECVD反应腔的绝热导电装置，其特征在于：所述导电层为不与所述PECVD反应腔内工艺气体反应的金属材料。
4.根据权利要求3所述的一种用于PECVD反应腔的绝热导电装置，其特征在于：所述金属材料为铝或者镍。
5.根据权利要求1所述的一种用于PECVD反应腔的绝热导电装置，其特征在于：所述绝热体为绝热垫圈。
6.一种包含权利要求1的用于PECVD反应腔的绝热导电装置的应用，其特征在于：包含所述绝热导电装置、为基板提供热量的加热板和PECVD反应腔的腔体壁，所述加热板和所述腔体壁之间用所述绝热导电装置进行隔离。
7.一种包含权利要求6的用于PECVD反应腔的绝热导电装置的应用，其特征在于：在所述加热板和所述腔体壁之间设置有热反射板，所述加热板与所述热反射板、所述热反射板与所述腔体壁之间分别用所述绝热导电装置进行隔离。
8.一种包含权利要求7的用于PECVD反应腔的绝热导电装置的应用，其特征在于：所述热反射板数量可以为1-5个，相邻的所述热反射板之间用所述绝热导电装置进行隔离。
9.一种包含权利要求7的用于PECVD反应腔的绝热导电装置的应用，其特征在于：所述加热板的加热方式可以为电阻丝加热、红外加热或者电磁感应加热中的一种。
CN201410025402.7A 2014-01-21 2014-01-21 一种用于pecvd反应腔的绝热导电装置及其应用 Active CN104789946B (zh)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201410025402.7A CN104789946B (zh) 2014-01-21 2014-01-21 一种用于pecvd反应腔的绝热导电装置及其应用
PCT/CN2014/082820 WO2015109794A1 (zh) 2014-01-21 2014-07-23 一种用于pecvd反应腔的绝热导电装置及其应用

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201410025402.7A CN104789946B (zh) 2014-01-21 2014-01-21 一种用于pecvd反应腔的绝热导电装置及其应用

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN104789946A true CN104789946A (zh) 2015-07-22
CN104789946B CN104789946B (zh) 2017-04-26

Family

ID=53555129

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201410025402.7A Active CN104789946B (zh) 2014-01-21 2014-01-21 一种用于pecvd反应腔的绝热导电装置及其应用

Country Status (2)

Country Link
CN (1) CN104789946B (zh)
WO (1) WO2015109794A1 (zh)

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1263953A (zh) * 1999-12-29 2000-08-23 西安交通大学 工业型脉冲直流等离子体化学气相沉积工模具表面强化设备
CN1425188A (zh) * 1999-12-22 2003-06-18 兰姆研究公司 半导体处理设备
CN101378027A (zh) * 2007-08-29 2009-03-04 北京北方微电子基地设备工艺研究中心有限责任公司 一种静电夹盘
CN101660143A (zh) * 2008-08-28 2010-03-03 北京北方微电子基地设备工艺研究中心有限责任公司 平板加热器及等离子体加工设备
US20100282169A1 (en) * 2008-01-18 2010-11-11 Bum-Sul Lee Substrate-supporting device, and a substrate-processing device having the same

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH06143469A (ja) * 1992-11-11 1994-05-24 Japan Atom Energy Res Inst 炭素複合材料断熱材及びその製造方法
US7255940B2 (en) * 2004-07-26 2007-08-14 General Electric Company Thermal barrier coatings with high fracture toughness underlayer for improved impact resistance
EP1889526B1 (en) * 2005-05-23 2010-01-20 Agilent Technologies, Inc. Supporting plate of a device

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1425188A (zh) * 1999-12-22 2003-06-18 兰姆研究公司 半导体处理设备
CN1263953A (zh) * 1999-12-29 2000-08-23 西安交通大学 工业型脉冲直流等离子体化学气相沉积工模具表面强化设备
CN101378027A (zh) * 2007-08-29 2009-03-04 北京北方微电子基地设备工艺研究中心有限责任公司 一种静电夹盘
US20100282169A1 (en) * 2008-01-18 2010-11-11 Bum-Sul Lee Substrate-supporting device, and a substrate-processing device having the same
CN101660143A (zh) * 2008-08-28 2010-03-03 北京北方微电子基地设备工艺研究中心有限责任公司 平板加热器及等离子体加工设备

Also Published As

Publication number Publication date
WO2015109794A1 (zh) 2015-07-30
CN104789946B (zh) 2017-04-26

Similar Documents

Publication Publication Date Title
TWI832723B (zh) 用於提供較短及對稱的接地路徑的接地路徑系統
CN205088301U (zh) 用于等离子体增强化学气相沉积的装置
US20160111319A1 (en) Retainer, Method For Producing Same And Use Thereof
CN103050363A (zh) 对称等离子体处理室
Okumura Inductively coupled plasma sources and applications
TW200409265A (en) Wafer susceptor
JP2021502688A (ja) 線形化されたエネルギーの無線周波数プラズマイオン供給源
TW200537992A (en) Plasma generating equipment
CN103766000A (zh) Cvd装置以及cvd膜的制造方法
JP3161394B2 (ja) プラズマｃｖｄ装置
CN102822383A (zh) 抗弧零电场板
KR20070009450A (ko) 서셉터를 조화하여 정전하를 감소시키는 장치
CN104878367A (zh) 反应腔室以及化学气相沉积设备
CN104746043A (zh) 反应腔室及等离子体加工设备
Heinß et al. High-rate deposition of thick aluminum coatings on plastic parts for electromagnetic shielding
KR100757694B1 (ko) 반도체 및 ｌｃｄ 제조장비의 세라믹 용사코팅을 이용한다중코팅 발열 장치
CN104789946A (zh) 一种用于pecvd反应腔的绝热导电装置及其应用
KR20210117070A (ko) 플라즈마 원자층 증착 장치 및 수평 유도형 전극체
CN103333536A (zh) 单原子层氮化硼在表面涂层中的应用
KR20120120181A (ko) 박막 형성 장치
KR101809690B1 (ko) 면상 발열체, 이의 제조방법 및 이를 포함하는 발열유리
CN104746028A (zh) 可实时监控晶片温度的压环系统及磁控溅射设备
Abe et al. Effects of amplitude modulated capacitively coupled discharge Ar plasma on kinetic energy and angular distribution function of ions impinging on electrodes: particle-in-cell/Monte Carlo collision model simulation
US8318265B2 (en) Plasma mediated processing of non-conductive substrates
US20210098190A1 (en) Method for producing an insulated superconducting coil, insulated superconducting coil, electric machine, and hybrid electric aircraft

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
EXSB Decision made by sipo to initiate substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant
TA01 Transfer of patent application right

Effective date of registration: 20170401

Address after: 201203 Shanghai city Songjiang District Sixian Road No. 3255, building 3, Room 403

Applicant after: SHANGHAI LIXIANG WANLIHUI FILM EQUIPMENT CO., LTD.

Address before: 201203 Curie Road, Shanghai, Pudong New Area, No. 1

Applicant before: SHANGHAI LIXIANG WANLIHUI FILM EQUIPMENT CO., LTD.

Applicant before: Ideal Energy Equipment (Shanghai) Ltd.

TA01 Transfer of patent application right
TR01 Transfer of patent right

Effective date of registration: 20180412

Address after: 225400 north side of Huan Xi Road, Taixing hi tech Industrial Development Zone, Taizhou, Jiangsu

Patentee after: Ideal Wan Li Hui vacuum equipment (Taixing) Co., Ltd.

Address before: 201203 Shanghai city Songjiang District Sixian Road No. 3255, building 3, Room 403

Patentee before: SHANGHAI LIXIANG WANLIHUI FILM EQUIPMENT CO., LTD.

TR01 Transfer of patent right