CN207811869U - Pecvd设备 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提出了PECVD设备，其包括：至少一个工艺腔室，每个工艺腔室的一个侧壁上设置有样品入口，且每个工艺腔室中相对设置有第一电极板和第二电极板；样品传输通道，与样品入口相连通，样品经样品入口通过样品传输通道向工艺腔室中传输；真空阀，设置在样品传输通道远离工艺腔室的一端且包括第一平板阀门；其中，当PECVD设备处于工作状态时，用于密封样品入口的第一平板阀门设置在样品传输通道内。本实用新型所提出的PECVD设备，在工作状态下由于真空阀的第一平板阀门伸至样品传输通道内并密封住工艺腔室的样品入口，如此，PECVD设备在工作状态下两侧回路电流的差异被有效地缩小，从而使等离子体分布均匀化，进而有效地改善沉积的非金属薄膜的均一性。
Description
技术领域
本实用新型涉及显示制造中的薄膜沉积技术领域，具体的，本实用新型涉及PECVD设备。
背景技术
在平板显示领域，TFT-LCD(薄膜晶体管液晶显示器)以其低功耗、高分辨率、高色彩饱和度以及低成本等特点，在现实生活中得到广泛的应用。一般的液晶显示器主要由显示屏、驱动电路以及背光源组成，其中，显示屏主要由彩膜、液晶、薄膜场效应晶体管(TFT)基板以及偏光片构成。而TFT基板主要由金属薄膜和非金属薄膜经过数道掩膜板(Mask)曝光、刻蚀而成。TFT结构中的金属绝缘层、半导体膜层、钝化保护层均是非金属薄膜，而非金属薄膜的均一性程度，会对TFT-LCD面板的寿命和品质产生影响。
随着TFT-LCD产业发展，设备日趋大型化，现有的等离子体增强化学气相沉积法(PECVD)设备的结构设计中，因为工艺腔室与真空阀(Slit Valve)之间特有形状的样品传输通道，会导致等离子密度(Plasma density)分布不均匀，从而导致薄膜均一性变差。
如此，现阶段的用于制备非金属薄膜的PECVD设备结构设计仍有待改进。
实用新型内容
本实用新型旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。
本实用新型是基于发明人的下列发现而完成的：
发明人在研究过程中发现，现有的PECVD设备的具体结构可参考图1，在工艺腔室100与传输腔室300之间一般采用真空阀(Slit Valve)200保证工作状态下的密封性，而现有的工艺腔室100靠近传输腔室300一侧的样品入口110会设有样品传输通道140。这种左右不对称的结构会使工艺腔室100在工作状态下进行沉积时，会造成从第二电极板130开始的回路电流A、B(其中，回路电流A远离样品入口110，回路电流B靠近样品入口110)的距离差异。而随着世代线的增加，薄膜沉积基板的面积增大，PECVD设备的大型化，会促进回路电流A、B距离差异变大，从而引起沉积过程中等离子(Plasma)分布不均匀，沉积后的薄膜局部厚度增加(参考图2)，进而导致薄膜均一性变差，称为真空阀(Slit Valve)效应，最终产生品质问题。并且，从显示薄膜厚度(Thickness)三维分布的图2可知，对于沉积形成(400nm)的非金属薄膜，其厚度测量显示实际为其薄膜均一性很差，显然的，回路电流B方向上的厚度差(左右)明显大于回路电流B方向上的厚度差(左右)。
发明人经过进一步深入研究，当PECVD设备在工作状态下，可将真空阀的第一平板阀门伸至样品传输通道内并密封住工艺腔室的样品入口，如此，相对于现有的PECVD设备中具有特定形状的样品传输通道的工艺腔室，在工作状态下左右两侧的回路电流的差异被有效地缩小，从而避免真空阀(Slit Valve)效应，使第一电极板与第二电极板之间的等离子体(Plasma density)分布均匀化，进而有效地改善沉积的非金属薄膜的均一性，提高显示装置的寿命和品质。
有鉴于此，本实用新型的一个目的在于提出一种有效提高非金属薄膜均一性的PECVD设备。
在本实用新型的第一方面，本实用新型提出了一种PECVD设备。
根据本实用新型的实施例，所述PECVD设备包括：至少一个工艺腔室，每个所述工艺腔室的一个侧壁上设置有样品入口，且每个所述工艺腔室中相对设置有第一电极板和第二电极板；样品传输通道，所述样品传输通道与所述样品入口相连通，样品经所述样品入口通过所述样品传输通道向所述工艺腔室中传输；真空阀，所述真空阀设置在所述样品传输通道远离所述工艺腔室的一端，且包括第一平板阀门；其中，当所述PECVD设备处于工作状态时，用于密封所述样品入口的所述第一平板阀门设置在所述样品传输通道内。
发明人经过研究发现，本实用新型实施例的PECVD设备，在工作状态下由于真空阀的第一平板阀门伸至样品传输通道内并密封住工艺腔室的样品入口，如此，PECVD设备中即使工艺腔室具有特定形状的样品传输通道，在工作状态下左右两侧的回路电流的差异被有效地缩小，从而使第一电极板与第二电极板之间的等离子体分布均匀化，进而有效地改善沉积的非金属薄膜的均一性，提高显示装置的寿命和品质。
另外，根据本实用新型上述实施例的PECVD设备，还可以具有如下附加的技术特征：
根据本实用新型的实施例，所述样品入口和所述样品传输通道的连接处设置有限位部件，所述限位部件与所述第一平板阀门配合密封所述样品入口。
根据本实用新型的实施例，所述限位部件呈环状，且围绕所述样品入口设置。
根据本实用新型的实施例，所述限位部件包括密封圈。
根据本实用新型的实施例，所述PECVD设备进一步包括：传输腔室，所述传输腔室靠近所述工艺腔室的一侧设置有样品出口，所述样品是从所述样品出口通过所述样品传输通道送至所述工艺腔室。
根据本实用新型的实施例，所述真空阀进一步包括第二平板阀门，当所述PECVD设备处于工作状态时，所述第二平板阀门密封所述样品出口。
根据本实用新型的实施例，所述真空阀进一步包括第一伸缩杆和第二伸缩杆，所述第一伸缩杆与所述第一平板阀门相连，所述第二伸缩杆与所述第二平板阀门相连。
根据本实用新型的实施例，所述工艺腔室的长度为2～5m。
根据本实用新型的实施例，所述样品传输通道的长度为0.1～0.5m。
根据本实用新型的实施例，所述第一伸缩杆的可伸缩长度为0.1～0.5m。
本实用新型的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本实用新型的实践了解到。
附图说明
本实用新型的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：
图1是现有技术的PECVD设备的结构示意图；
图2是现有技术的PECVD设备制作的薄膜测得的三维分布图；
图3是本实用新型一个实施例的PECVD设备的结构示意图；
图4是本实用新型另一个实施例的PECVD设备的结构示意图；
图5是本实用新型另一个实施例的PECVD设备的结构示意图；
图6是本实用新型另一个实施例的PECVD设备的结构示意图。
附图标记
100 工艺腔室
110 样品入口
120 第一电极板
121 第一铜管
130 第二电极板
131 第二铜管
140 样品传输通道
150 限位部件
200 真空阀
210 第一平板阀门
220 第二平板阀门
230 第一伸缩杆
240 第二伸缩杆
300 传输腔室
310 样品出口
400 射频电源
410 导线
A 第一回路电流
B 第二回路电流
C 辉光区
具体实施方式
下面详细描述本实用新型的实施例，本技术领域人员会理解，下面实施例旨在用于解释本实用新型，而不应视为对本实用新型的限制。除非特别说明，在下面实施例中没有明确描述具体技术或条件的，本领域技术人员可以按照本领域内的常用的技术或条件或按照产品说明书进行。
在本实用新型的一个方面，本实用新型提出了一种PECVD设备。参照图3～6，对本实用新型的PECVD设备进行详细的描述。
根据本实用新型的实施例，参照图3，该PECVD设备包括：至少一个工艺腔室100，样品传输通道140和真空阀200；其中，每个工艺腔室100的一个侧壁上设置有样品入口110，且每个工艺腔室100中相对设置有第一电极板120和第二电极板130；样品传输通道140与样品入口110相连通，样品经样品入口110通过样品传输通道140向工艺腔室中传输；真空阀200设置在样品传输通道140远离工艺腔室100的一端，且包括第一平板阀门210；而当PECVD设备处于工作状态时，用于密封样品入口110的第一平板阀门210设置在样品传输通道140内。
本实用新型的发明人经过长期研究发现，工艺腔室100设计有的样品传输通道140会引起等离子体分布的不均匀，但通过对真空阀200的第一平板阀门210位置的改进，可在工作状态下使第一平板阀门210改为密封住样品入口110，从而可使工艺腔室100内的左右两侧回路电流的差异显著缩小，进而可改善在第一电极板120与第二电极板130之间沉积形成的非金属薄膜的厚度均一性。
根据本实用新型的实施例，参照图4，样品入口110和样品传输通道140的连接处可进一步设置有限位部件150，该限位部件150与第一平板阀门210配合密封样品入口110，如此，采用的第一平板阀门210的外径不大于样品传输通道140内径，将第一平板阀门210快伸到样品传输通道140内的样品入口110处，可被限位部件150挡住，正好与限位部件150配合使样品入口110密封。
根据本实用新型的实施例，限位部件150呈环状且围绕样品入口110设置，如此，采用和样品入口110处样品传输通道140内径形状相同的限位部件150，可将第一平板阀门210与样品传输通道140之间的缝隙密封住，从而可保证样品入口110处的密封性。
根据本实用新型的实施例，限位部件150的具体材料不受特别的限制，只要该材料的限位部件150的性能可保证工艺腔室100的密封性即可，本领域技术人员可根据工艺腔室在工作状态下的压力要求进行相应地选择。在本实用新型的一些实施例中，限位部件150可包括密封圈，如此，采用密封圈作为限位部件150可进一步保证样品入口110处的密封性，从而保证工艺腔室100在工作状态下的真空度要求，进而使形成的非金属薄膜的厚度均匀性更佳。
根据本实用新型的实施例，参照图5，该PECVD设备可进一步包括传输腔室300，该传输腔室300靠近工艺腔室100的一侧设置有样品出口310，而样品可从样品出口310通过样品传输通道140送至工艺腔室100。如此，在PECVD设备的非工作状态下，待沉积的基板样品可通过传输腔室在多个工艺腔室之间转移，从而可实现多层不同的非金属薄膜的连续沉积。
根据本实用新型的实施例，参照图5，真空阀200可进一步包括第二平板阀门220，当该PECVD设备处于工作状态时，第二平板阀门220密封样品出口310。如此，在工作状态下，真空阀200不仅可通过第一平板阀门210密封工艺腔室100的样品入口110，还可同时通过第二平板阀门220密封传输腔室300的样品出口310。
根据本实用新型的实施例，参照图5，真空阀200还可进一步包括第一伸缩杆230和第二伸缩杆240，其中，第一伸缩杆230与第一平板阀门210相连，而第二伸缩杆240与第二平板阀门220相连。如此，当工作状态结束以后工艺腔室100无需高真空状态，可通过第一伸缩杆230和第二伸缩杆240的收缩，分别使第一平板阀门210离开样品入口110并从样品传输通道140内退出、第二平板阀门220离开样品出口310，然后调节真空阀200的高度以使样品入口110与样品出口310相连通，从而可通过机械手完成基板样品在工艺腔室100与传输腔室之间的传输。
根据本实用新型的实施例，工艺腔室100的长度可以为2～5m，如此，采用上述尺寸的工艺腔室100可满足现有薄膜沉积基板增大的发展要求。需要说明的是，工艺腔室的长度具体是指除了样品传输通道外的工艺腔室在水平方向上的最大距离。在本实用新型的一些实施例中，工艺腔室100的长度可为2.5m，如此，可满足现有的薄膜沉积基板的生产尺寸要求。
根据本实用新型的实施例，样品传输通道140的长度可以为0.1～0.5m。如此，采用上述尺寸的样品传输通道140，即使现有薄膜沉积基板的面积增大后PECVD设备大型化，也不会引起沉积过程中等离子体的分布不均，从而使大型化的基板样品的寿命和质量都有所提高。需要说明的是，样品传输通道140的长度具体是指除了样品传输通道外的工艺腔室在水平方向上的最大距离。
根据本实用新型的实施例，第一伸缩杆230的可伸缩长度可以为0.1～0.5m，如此，只要使用第一伸缩杆230的可伸缩长度不小于样品传输通道140的长度即可，从而可实现第一平板阀门210对样品入口110的密封。
在本实用新型的一些实施例中，参照图6，该PECVD设备还可进一步包括射频电源400，该射频电源400的导线410从中空的第一铜管121内部与第一电极板120电相连。需要说明的是，图6上第一铜管121与第一电极板120虽然是相连的，但是相互绝缘。如此，该射频电源400在工作状态下可通过导线410向第一电极板120提供射频电流，从而使第一电极板120与第二电极板130之间产生辉光区C，辉光区C中的等离子沉降到第二电极板130上的基板样品上；而同时形成的回路电流A、B都会从第二电极板130向下传至第二铜管131、工艺腔室100的底面、侧壁和顶面，再顺着第一铜管121的外壁传回至射频电源400中，从而与铜管121内的射频电流形成地电回路；并且，由于工作状态下，第一平板阀门210将样品入口110密封住，从而可使沿着靠近样品入口110一侧的回路电流B不会额外在样品传输通道140内绕路，进而使回路电流A、B在工艺腔室100中的距离差异显著缩小，可使基板样品上的等离子体密度(Plasma density)更均匀，沉积后形成的薄膜均一性更好，例如同样沉积的非金属薄膜，测量显示实际厚度为其厚度均一性更佳，可使显示面板的寿命和质量都有所提升。
根据本实用新型的实施例，工艺腔室100的具体横截形状和具体高度，都不受特别的限制，本领域技术人员可根据基板样品具体的形状和辉光区C的具体高度来进行相应地设计，在此不再赘述。
根据本实用新型的实施例，传输腔室300的具体横截形状和尺寸以及具体的高度，都不受特别的限制，本领域技术人员可根据基板样品具体的形状和生产流水线的实际需求进行相应地设计，在此不再赘述。
根据本实用新型的实施例，工艺腔室100的具体个数及其对应的传输腔室300上样品出口的具体个数都不受特别的限制，本领域技术人员可根据待形成的阵列基板中的具体层结构进行相应地调整和规划，在此不再赘述。
根据本实用新型的实施例，第一电极板120和第二电极板130的具体直径和之间的具体距离，都不受特别的限制，本领域技术人员可根据基板样品具体的尺寸和待形成的非金属薄膜的具体材料进行相应的设计，在此不再赘述。
根据本实用新型的实施例，第一平板阀门210的具体的尺寸不受特别的限制，只要第一平板阀门210能伸入样品传输通道140中即可，本领域技术人员可根据样品传输通道140的具体形状进行相应地调整，在此不再赘述。根据本实用新型的实施例，第二平板阀门220的具体形状和具体尺寸也都不受特别的限制，只要第二平板阀门220能密封住样品出口310即可，本领域技术人员可根据样品出口310的具体形状和尺寸进行相应地设计。
综上所述，根据本实用新型的实施例，本实用新型提出了一种PECVD设备，在工作状态下由于真空阀的第一平板阀门伸至样品传输通道内并密封住工艺腔室的样品入口，如此，PECVD设备中即使工艺腔室具有特定形状的样品传输通道，在工作状态下左右两侧的回路电流的差异被有效地缩小，从而使第一电极板与第二电极板之间的等离子体分布均匀化，进而有效地改善沉积的非金属薄膜的均一性，提高显示装置的寿命和品质。
在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。
在本实用新型的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本实用新型的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。
在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本实用新型的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。
尽管上面已经示出和描述了本实用新型的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本实用新型的限制，本领域的普通技术人员在本实用新型的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。
Claims (10)
1.一种PECVD设备，其特征在于，包括：
至少一个工艺腔室，每个所述工艺腔室的一个侧壁上设置有样品入口，且每个所述工艺腔室中相对设置有第一电极板和第二电极板；
样品传输通道，所述样品传输通道与所述样品入口相连通，样品经所述样品入口通过所述样品传输通道向所述工艺腔室中传输；
真空阀，所述真空阀设置在所述样品传输通道远离所述工艺腔室的一端，且包括第一平板阀门；
其中，当所述PECVD设备处于工作状态时，用于密封所述样品入口的所述第一平板阀门设置在所述样品传输通道内。
2.根据权利要求1所述的PECVD设备，其特征在于，所述样品入口和所述样品传输通道的连接处设置有限位部件，所述限位部件与所述第一平板阀门配合密封所述样品入口。
3.根据权利要求2所述的PECVD设备，其特征在于，所述限位部件呈环状，且围绕所述样品入口设置。
4.根据权利要求3所述的PECVD设备，其特征在于，所述限位部件包括密封圈。
5.根据权利要求1所述的PECVD设备，其特征在于，进一步包括：
传输腔室，所述传输腔室靠近所述工艺腔室的一侧设置有样品出口，所述样品是从所述样品出口通过所述样品传输通道送至所述工艺腔室。
6.根据权利要求5所述的PECVD设备，其特征在于，所述真空阀进一步包括第二平板阀门，当所述PECVD设备处于工作状态时，所述第二平板阀门密封所述样品出口。
7.根据权利要求6所述的PECVD设备，其特征在于，所述真空阀进一步包括第一伸缩杆和第二伸缩杆，所述第一伸缩杆与所述第一平板阀门相连，所述第二伸缩杆与所述第二平板阀门相连。
8.根据权利要求1所述的PECVD设备，其特征在于，所述工艺腔室的长度为2～5m。
9.根据权利要求8所述的PECVD设备，其特征在于，所述样品传输通道的长度为0.1～0.5m。
10.根据权利要求7所述的PECVD设备，其特征在于，所述第一伸缩杆的可伸缩长度为0.1～0.5m。
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