CN107012447A - 一种扩散装置和沉积腔室 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种扩散装置和沉积腔室。该扩散装置用于对通过其中的气体进行扩散，包括：至少两个扩散板，至少两个扩散板之间相互间隔并相对应叠覆，每个扩散板上均开设有多个通孔，扩散板之间的间距和扩散板上通孔的分布密度均能够对应与分布在扩散装置入气侧的气体的分布密度相适配，以使通过扩散装置的气体均匀输出。该扩散装置通过设置至少两个扩散板，能使扩散板之间的间距和扩散板上通孔的分布密度对应与扩散装置入气侧的气体分布密度相适配，从而使通过扩散装置的气体的分布密度更加均匀，进而使沉积在基片上的膜层的厚度更加均匀，提高了膜层沉积在基片上所形成的产品的稳定性和良率。
Description
技术领域
本发明涉及显示技术领域，具体地，涉及一种扩散装置和沉积腔室。
背景技术
等离子体增强化学气相沉积(PECVD，Plasma Enhanced Chemical VaporDeposition)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，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。等离子体增强化学气相沉积设备主要由装载腔室、传送腔室和工艺沉积腔室组成，装载腔室主要用来与大气真空机器人交换用于沉积薄膜的玻璃基片，传送腔室主要用来在真空条件下把玻璃基片传送到工艺腔室中，工艺沉积腔室主要用来在玻璃基片上沉积工艺薄膜。
目前经常采用的工艺沉积腔室如图1所示，工艺气体在气体输入管道6中经过射频功率源7的射频功率电离后离解成等离子体，工艺气体等离子体通过气体输入管道6通入沉积腔室8中的气体扩散板1上部，通过气体扩散板1中的过滤孔后扩散至沉积腔室8底部的基台4承载的玻璃基片上方，并在玻璃基片上沉积形成膜层。等离子化学气相沉积出的薄膜，膜层的均一性和膜质受到多个因素影响，影响膜层均一性的主要因素为玻璃基片上方工艺气体等离子体的分布状况，沉积膜层的厚度与玻璃基片上方工艺气体等离子体的分布密度成正相关。
现有技术中，采用单层气体扩散板1来调整沉积腔室8内工艺气体等离子体的分布密度，且单层气体扩散板1上开设有均匀分布的通孔，经过单层气体扩散板1调整后沉积在玻璃基片上的膜层边缘膜厚与中间膜厚依然呈现出明显的差异，导致整体沉积膜层厚度均一性不高。另外，单层气体扩散板1为一体结构，其重量较重，对其进行位置调节比较困难，且在单层气体扩散板1损坏之后只能对其进行整体更换和维修，导致其实际累计使用周期较短，维护费用较高。
因此，采用什么样的气体扩散板能使沉积在玻璃基片上的膜层的厚度更加均匀已成为目前亟待解决的技术问题。
发明内容
本发明针对现有技术中存在的上述技术问题，提供一种扩散装置和沉积腔室。该扩散装置通过设置至少两个扩散板，能使扩散板之间的间距和扩散板上通孔的分布密度对应与扩散装置入气侧的气体分布密度相适配，从而使通过扩散装置的气体的分布密度更加均匀，进而使沉积在基片上的膜层的厚度更加均匀，提高了膜层沉积在基片上所形成的产品的稳定性和良率。
本发明提供一种扩散装置，用于对通过其中的气体进行扩散，包括：至少两个扩散板，至少两个所述扩散板之间相互间隔并相对应叠覆，每个所述扩散板上均开设有多个通孔，所述扩散板之间的间距和所述扩散板上所述通孔的分布密度均能够对应与分布在所述扩散装置入气侧的气体的分布密度相适配，以使通过所述扩散装置的气体均匀输出。
优选地，各个所述扩散板相互平行，任意相邻两个所述扩散板中的所述通孔的位置相对应。
优选地，各个所述扩散板相互平行，任意相邻两个所述扩散板中的所述通孔的位置相互错开。
优选地，每个所述扩散板均包括多个子扩散板，多个所述子扩散板能够拼接形成整个所述扩散板，每个所述子扩散板均能拆卸。
优选地，每个所述扩散板的多个所述子扩散板位于同一平面上，且多个所述子扩散板之间无缝拼接。
优选地，每个所述扩散板的多个所述子扩散板分别位于相互平行的不同平面上，且多个所述子扩散板在平行于其所在平面的一个平面上的正投影之间无缝拼接。
优选地，拼接形成整个所述扩散板的各个所述子扩散板上的所述通孔的分布密度不同。
优选地，任意相邻的两个所述扩散板中，相对应的所述子扩散板上的所述通孔的分布密度与所述子扩散板之间的间距成反比。
优选地，各个所述子扩散板上所述通孔的孔径不同；
或者，各个所述子扩散板上所述通孔的孔径相同，且所述通孔在各个所述子扩散板上的分布密度不同。
优选地，拼接形成整个所述扩散板的各个所述子扩散板上的所述通孔的分布密度相同。
本发明还提供一种沉积腔室，包括进气机构和工艺腔，所述进气机构与所述工艺腔顶部的进气口连通，用于向所述工艺腔内输入解离形成等离子体的工艺气体；所述工艺腔内底部设置有基台，所述基台用于承载待沉积膜层的基片，还包括上述扩散装置，所述扩散装置设置于所述工艺腔内，且对应位于所述进气口和所述基台之间，所述工艺气体经过所述扩散装置后能均匀沉积于所述基片表面。
优选地，对应所述进气口的位置，所述扩散装置中的扩散板上通孔的分布密度小于对应所述进气口以外区域的所述扩散板上通孔的分布密度。
本发明的有益效果：本发明所提供的扩散装置，通过设置至少两个扩散板，相对于现有技术中采用单层气体扩散板且单层气体扩散板上通孔均匀分布的情况，能使扩散板之间的间距和扩散板上通孔的分布密度对应与扩散装置入气侧的气体分布密度相适配，从而使通过扩散装置的气体的分布密度更加均匀，进而使沉积在基片上的膜层的厚度更加均匀，提高了膜层沉积在基片上所形成的产品的稳定性和良率。
本发明所提供的沉积腔室，通过采用上述扩散装置，能使该沉积腔室中等离子体的工艺气体沉积于基片表面后形成的膜层厚度更加均匀，从而提高了该沉积腔室的工艺质量。
附图说明
图1为现有技术中工艺沉积腔室的结构剖视图；
图2为本发明实施例1中扩散装置的结构侧视图；
图3为图2中扩散装置的结构俯视图；
图4为本发明实施例1中相邻两扩散板中通孔设置的结构剖视图；
图5为本发明实施例1中扩散板中的子扩散板设置的结构侧视图；
图6为本发明实施例2中扩散板中的子扩散板设置的结构侧视图；
图7为本发明实施例3中相邻两扩散板中通孔设置的结构剖视图；
图8为本发明实施例4中沉积腔室的结构剖视图。
其中的附图标记说明：
1.扩散板；11.通孔；10.子扩散板；2.进气机构；3.工艺腔；31.进气口；4.基台；5.扩散装置；6.气体输入管道；7.射频功率源；8.沉积腔室。
具体实施方式
为使本领域的技术人员更好地理解本发明的技术方案，下面结合附图和具体实施方式对本发明所提供的一种扩散装置和沉积腔室作进一步详细描述。
实施例1：
本实施例提供一种扩散装置，用于对通过其中的气体进行扩散，如图2和图3所示，包括：至少两个扩散板1，至少两个扩散板1之间相互间隔并相对应叠覆，每个扩散板1上均开设有多个通孔11，扩散板1之间的间距和扩散板1上通孔11的分布密度均能够对应与分布在扩散装置入气侧的气体的分布密度相适配，以使通过扩散装置的气体均匀输出。
其中，该扩散板1之间的间距和扩散板1上通孔11的分布密度均能够对应与分布在扩散装置入气侧的气体的分布密度相适配是指：根据分布在扩散装置入气侧的气体的分布密度，对扩散板1之间的间距和扩散板1上通孔11的分布密度进行相应的调节，最终使通过扩散装置的气体能够均匀输出。具体的调节过程根据通过扩散装置的气体的输出均匀度对扩散板1之间的间距和扩散板1上通孔11的分布密度进行相应选择调整，当通过扩散装置的气体的均匀度达到工艺要求时，则认为扩散板1之间的间距和扩散板1上通孔11的分布密度均对应与分布在扩散装置入气侧的气体的分布密度相适配。
该扩散装置通过设置至少两个扩散板1，相对于现有技术中采用单层气体扩散板且单层气体扩散板上通孔均匀分布的情况，能使扩散板1之间的间距和扩散板1上通孔11的分布密度对应与扩散装置入气侧的气体分布密度相适配，从而使通过扩散装置的气体的分布密度更加均匀，进而使沉积在基片上的膜层的厚度更加均匀，提高了膜层沉积在基片上所形成的产品的稳定性和良率。
本实施例中，各个扩散板1相互平行，任意相邻两个扩散板1中的通孔11的位置相对应，如图4所示，以两个扩散板1为例。如此设置，能使通过扩散板1的气体经过多个扩散板1中通孔11的梳理后更加均匀地输出，从而使沉积在基片上的膜层的厚度更加均匀。
本实施例中，每个扩散板1均包括多个子扩散板10，多个子扩散板10能够拼接形成整个扩散板1，每个子扩散板10均能拆卸。拼接形成整个扩散板1的各个子扩散板10上的通孔11的分布密度不同。多个通孔11分布密度不同的子扩散板10的设置，一方面便于对通过整个扩散板1的不同区域的不同气体密度分别进行调节，以使通过整个扩散板1的气体密度趋于均匀，从而使通过多个扩散板1的气体密度进一步趋于均匀；另一方面，便于对整个扩散板1的各个子扩散板10进行更换，以便针对不同区域的不同气体密度选择不同通孔11分布密度的子扩散板10进行气体密度均匀性调节。
其中，各个子扩散板10上通孔11的孔径不同，以实现拼接形成整个扩散板1的各个子扩散板10上的通孔11的分布密度不同。
需要说明的是，为了实现使拼接形成整个扩散板1的各个子扩散板10上的通孔11的分布密度不同，也可以使每个子扩散板10上通孔11的孔径相同，且通孔11在各个子扩散板10上的分布密度不同。
本实施例中，如图5所示，每个扩散板1的多个子扩散板10分别位于相互平行的不同平面上，且多个子扩散板10在平行于其所在平面的一个平面上的正投影之间无缝拼接。
其中，任意相邻的两个扩散板1中，相对应的子扩散板10上的通孔11的分布密度与子扩散板10之间的间距成反比。即若相对应的两个子扩散板10上通孔11的分布密度较大，则相应地，该相对应的两个子扩散板10之间的间距需调整为较小；相反，若相对应的两个子扩散板10上通孔11的分布密度较小，则该相对应的两个子扩散板10之间的间距需调整为较大；如此能够通过对相邻两个扩散板1中相对应两个子扩散板10上通孔11的分布密度的选择和两子扩散板10之间间距的调整，实现使通过扩散装置的气体的分布密度更加均匀，从而使沉积在基片上的膜层的厚度更加均匀。
实施例2：
本实施例提供一种扩散装置，与实施例1中不同的是，如图6所示，每个扩散板1的多个子扩散板10位于同一平面上，且多个子扩散板10之间无缝拼接。
本实施例中，拼接形成整个扩散板1的各个子扩散板10上的通孔11的分布密度相同。
需要说明的是，任意相邻两个扩散板1上通孔11的分布密度可以相同，也可以不同，因此，任意相邻两个扩散板1之间的间距可以相等，也可以不相等，如此设置，同样能够通过对相邻两个扩散板1上通孔11的分布密度的选择和两个扩散板1之间间距的调整，实现使通过扩散装置的气体的分布密度更加均匀，从而使沉积在基片上的膜层的厚度更加均匀。
本实施例中扩散装置的其他结构与实施例1中相同，此处不再赘述。
实施例3：
本实施例提供一种扩散装置，与实施例1-2不同的是，如图7所示，各个扩散板1相互平行，任意相邻两个扩散板1中的通孔11的位置相互错开。图7中所示的扩散装置以两个扩散板1为例。
本实施例中扩散装置的其他结构与实施例1或2中相同，此处不再赘述。
通过使任意相邻两个扩散板1中的通孔11的位置相互错开，同样能使通过扩散板1的气体经过多个扩散板1中通孔11的梳理后更加均匀地输出，从而使沉积在基片上的膜层的厚度更加均匀。
实施例1-3的有益效果：实施例1-3所提供的扩散装置，通过设置至少两个扩散板，相对于现有技术中采用单层气体扩散板且单层气体扩散板上通孔均匀分布的情况，能使扩散板之间的间距和扩散板上通孔的分布密度对应与扩散装置入气侧的气体分布密度相适配，从而使通过扩散装置的气体的分布密度更加均匀，进而使沉积在基片上的膜层的厚度更加均匀，提高了膜层沉积在基片上所形成的产品的稳定性和良率。
实施例4：
本实施例提供一种沉积腔室，如图8所示，包括进气机构2和工艺腔3，进气机构2与工艺腔3顶部的进气口31连通，用于向工艺腔3内输入解离形成等离子体的工艺气体；工艺腔3内底部设置有基台4，基台4用于承载待沉积膜层的基片，还包括实施例1-3任意一个中的扩散装置5，扩散装置5设置于工艺腔3内，且对应位于进气口31和基台4之间，工艺气体经过扩散装置5后能均匀沉积于基片表面。
其中，工艺气体在输入工艺腔3内之前，经过射频功率源7的射频功率电离后解离成等离子体。通过采用实施例1-3任一中的扩散装置5，能使该沉积腔室中等离子体的工艺气体沉积于基片表面后形成的膜层厚度更加均匀，从而提高了该沉积腔室的工艺质量。
本实施例中，优选的，对应进气口31的位置，扩散装置5中的扩散板1上通孔的分布密度小于对应进气口31以外区域的扩散板1上通孔的分布密度。由于对应进气口31的位置，工艺气体的分布密度通常较大，而对应进气口31以外的区域，工艺气体的分布密度通常较小，所以为了将工艺气体的分布密度调整均匀，将扩散板1上对应进气口31区域的通孔分布密度设置为较小，同时将扩散板1上对应进气口31以外的区域的通孔分布密度设置为较大，如此即可使扩散板1上通孔的分布密度与扩散装置5入气侧工艺气体的分布密度相适配，从而使通过扩散装置5的工艺气体的分布密度更加均匀，进而使工艺气体沉积于基片表面后形成的膜层厚度更加均匀。
需要说明的是，如果位于扩散装置5入气侧的工艺腔3的进气口31均匀分布，则可以使扩散装置5中扩散板1上的通孔也均匀分布。由于工艺腔3的进气口31均匀分布，则进气口31的进气分布密度趋于均匀，在这种情况下，使扩散板1上的通孔设置为均匀，能使通过扩散装置5的工艺气体的分布密度更加均匀，从而使工艺气体沉积于基片表面后形成的膜层厚度更加均匀。
该沉积腔室通过采用实施例1-3任一中的扩散装置，能使该沉积腔室中等离子体的工艺气体沉积于基片表面后形成的膜层厚度更加均匀，从而提高了该沉积腔室的工艺质量。
可以理解的是，以上实施方式仅仅是为了说明本发明的原理而采用的示例性实施方式，然而本发明并不局限于此。对于本领域内的普通技术人员而言，在不脱离本发明的精神和实质的情况下，可以做出各种变型和改进，这些变型和改进也视为本发明的保护范围。
Claims (12)
1.一种扩散装置，用于对通过其中的气体进行扩散，其特征在于，包括：至少两个扩散板，至少两个所述扩散板之间相互间隔并相对应叠覆，每个所述扩散板上均开设有多个通孔，所述扩散板之间的间距和所述扩散板上所述通孔的分布密度均能够对应与分布在所述扩散装置入气侧的气体的分布密度相适配，以使通过所述扩散装置的气体均匀输出。
2.根据权利要求1所述的扩散装置，其特征在于，各个所述扩散板相互平行，任意相邻两个所述扩散板中的所述通孔的位置相对应。
3.根据权利要求1所述的扩散装置，其特征在于，各个所述扩散板相互平行，任意相邻两个所述扩散板中的所述通孔的位置相互错开。
4.根据权利要求2或3所述的扩散装置，其特征在于，每个所述扩散板均包括多个子扩散板，多个所述子扩散板能够拼接形成整个所述扩散板，每个所述子扩散板均能拆卸。
5.根据权利要求4所述的扩散装置，其特征在于，每个所述扩散板的多个所述子扩散板位于同一平面上，且多个所述子扩散板之间无缝拼接。
6.根据权利要求4所述的扩散装置，其特征在于，每个所述扩散板的多个所述子扩散板分别位于相互平行的不同平面上，且多个所述子扩散板在平行于其所在平面的一个平面上的正投影之间无缝拼接。
7.根据权利要求6所述的扩散装置，其特征在于，拼接形成整个所述扩散板的各个所述子扩散板上的所述通孔的分布密度不同。
8.根据权利要求7所述的扩散装置，其特征在于，任意相邻的两个所述扩散板中，相对应的所述子扩散板上的所述通孔的分布密度与所述子扩散板之间的间距成反比。
9.根据权利要求7所述的扩散装置，其特征在于，各个所述子扩散板上所述通孔的孔径不同；
或者，各个所述子扩散板上所述通孔的孔径相同，且所述通孔在各个所述子扩散板上的分布密度不同。
10.根据权利要求5所述的扩散装置，其特征在于，拼接形成整个所述扩散板的各个所述子扩散板上的所述通孔的分布密度相同。
11.一种沉积腔室，包括进气机构和工艺腔，所述进气机构与所述工艺腔顶部的进气口连通，用于向所述工艺腔内输入解离形成等离子体的工艺气体；所述工艺腔内底部设置有基台，所述基台用于承载待沉积膜层的基片，其特征在于，还包括权利要求1-10任意一项所述的扩散装置，所述扩散装置设置于所述工艺腔内，且对应位于所述进气口和所述基台之间，所述工艺气体经过所述扩散装置后能均匀沉积于所述基片表面。
12.根据权利要求11所述的沉积腔室，其特征在于，对应所述进气口的位置，所述扩散装置中的扩散板上通孔的分布密度小于对应所述进气口以外区域的所述扩散板上通孔的分布密度。
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