CN217026077U

CN217026077U - Pecvd沉积系统

Info

Publication number: CN217026077U
Application number: CN202220713681.6U
Authority: CN
Inventors: 范继良
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2022-03-29
Filing date: 2022-03-29
Publication date: 2022-07-22
Anticipated expiration: 2032-03-29

Abstract

本实用新型公开一种PECVD沉积系统，用于对工件进行PECVD镀膜，其包括电离结构及沉积结构，电离结构包括电极板、布气盒及电源，布气盒用于释放电离的气体于工件上，布气盒与电极板分别与电源电性连接且二者之间形成电离辉光区，布气盒开设有若干供电离的气体通过的沉积口；沉积结构包括沉积箱，沉积箱内设置有传输机构和工件治具；从沉积口释放出的电离气体沉积在承载于工件治具上的工件上，从而完成工件的PECVD镀膜。本实用新型工件不在电离辉光区内沉积，工件于沉积箱内进行沉积镀膜，有效避免等离子体攻击沉积的薄膜表面。同时，通过传输机构对工件的不间断输送，实现了对工件的不间断性沉积镀膜，大大的提高了沉积镀膜的效率。

Description

PECVD沉积系统

技术领域

本实用新型涉及一种镀膜系统，尤其涉及一种PECVD沉积系统。

背景技术

随着经济建设的快速发展，微电子技术得到了迅猛的发展，等离子体增强化学气相沉积(英文全称：Plasma Enhanced Chemical Vapor Deposition；简称：PECVD)设备的开发和使用也日益广泛。PECVD设备是利用高频电源辉光放电，产生等离子体化学沉积的设备，由于等离子体的存在，从而降低沉积温度。目前，PECVD设备广泛的用于液晶显示行业、太阳能电池行业、半导体器件及大规模集成电路的制造行业等。

等离子体增强化学气相沉积(PECVD)通常被用来在基板(例如用于平面面板显示器的透明基板或半导体晶片)上沉积材料层。PECVD通常是通过导引前驱物气体或气体混合物进入含有基板的真空腔室来完成，通过施加射频给前驱物气体或者气体混合物使其被能量化(例如激发)成等离子体，这些等离子体可以相互反应或者与基底表面物质反应以便沉积成材料层。

目前现有的PECVD沉积系统通常采用将工件直接放置于电离辉光区内进行沉积的直接沉积方式。这种直接沉积的方式的沉积效率高，但薄膜均匀性不易控制，同时强大电场产生的等离子体会在薄膜沉积的过程中不断的攻击(即轰击)工件的表面，从而导致沉积薄膜因为被攻击而产生严重缺陷，沉积质量及性能受到严重的影响，甚至直接导致产品报废处理。同时，现有的PECVD沉积系统通常都是对将工件放置于电离辉光区后，待沉积薄膜形成后在取出，沉积效率低，很难满足现在工业发展的需求。

因此，亟需一种沉积镀膜效率高且还能有效避免等离子体攻击沉积的薄膜表面的PECVD沉积系统。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种沉积镀膜效率高且还能有效避免等离子体攻击沉积的薄膜表面的PECVD沉积系统。

为实现上述目的，本实用新型提供了一种PECVD沉积系统，用于对工件进行PECVD镀膜，其包括电离结构及沉积结构，所述电离结构包括电极板、布气盒及电源，所述布气盒用于释放电离的气体于工件上，所述布气盒呈导电的中空结构，所述布气盒与所述电极板平行且正对设置，所述电极板位于所述布气盒正上方，所述布气盒的底部贯穿开设有若干供电离的气体通过的沉积口；所述电极板与所述布气盒的顶部之间的区域形成一封闭的电离辉光区；所述电离辉光区的一侧与外界气体连通，所述电离辉光区的另一侧与所述布气盒连通；所述电源的两极分别对应与所述电极板和所述布气盒电性连接；所述沉积结构包括沉积箱，所述沉积箱内设置有传输机构和工件治具，所述沉积箱呈顶部敞口结构，所述沉积箱的顶部与所述布气盒的底部对接连通，所述传输机构平铺设置于所述沉积箱的底部，所述传输机构具有可移动的传动件，所述工件治具承载于所述传动件上，所述工件治具用于悬空的支撑工件，所述传动件带动承载有工件的工件治具横跨穿过所述沉积箱，所述沉积箱的底部还贯穿开设有抽气通道。

与现有技术相比，本实用新型通过电极板与布气盒的顶部形成封闭的电离辉光区，电极板与布气盒分别对应与电源的两极电性连接，从而使得电极板与布气盒的顶部之间形成电场，该电场纵向贯穿整个电离辉光区；从电离辉光区的一侧的通入气体到电离辉光区后，气体在电场的作用下电离，电离的气体通过电离辉光区的另一侧的进入到布气盒内，进入到布气盒内的电离的气体在通过其底部的沉积口将电离的气体释放于沉积箱内，释放于沉积箱内的电离气体沉积在承载于工件治具上的工件上，传动件带动承载有工件的工件治具穿过沉积箱，从而完成工件的PECVD沉积镀膜。由此可见，本实用新型通过设置相互连通且独立的电离辉光区和布气盒，使得电离辉光区仅对气体进行电离；电离的气体进入中空结构的布气盒内，电离的气体在布气盒的中空结构内进行缓冲，从而使得电离的气体在布气盒内分布的更加均匀，从而使得从布气盒的各个沉积口释放出的电离气体的密度及速度一致，确保了从沉积口释放出的电离气体沉积于工件上的镀膜的一致性，因此使得本实用新型气体的电离和沉积分别在相互独立的区域内完成，有效的避免了等离子体攻击沉积的薄膜表面的技术问题的发生，实质性的解决了现有技术中气体的电离及沉积同时在电离辉光区中进行所带来的沉积薄膜被攻击而产生严重缺陷的技术问题。同时，本实用新型的工件在沉积箱内借由传动件而带动进行移动，使得工件穿过沉积箱即完成沉积镀膜，有效的实现了对工件的连续性沉积镀膜，大大的提高了镀膜效率。另，本实用新型电离辉光区仅用于气体的电离，而布气盒仅用于传输和释放电离的气体之用，这种间接的PECVD沉积方式，使得本实用新型气体的电离更为充分且沉积在工件上的薄膜也更为均匀，既然充分的利用了电离气体，又确保了沉积薄膜的均匀性，大大的提高了沉积薄膜的质量，实用性强适于广泛推广使用。

较佳地，本实用新型的PECVD沉积系统的所述电离辉光区的右侧开设有供外界气体连通的进气口，所述电离辉光区的左侧开设有供电离的气体进入所述布气盒的出气口，所述布气盒借由所述出气口与所述电离辉光区连通。

较佳地，本实用新型的PECVD沉积系统的所述电离结构还包括绝缘围挡，所述绝缘围挡环绕设置于所述电极板与所述布气盒的顶部之间的边界，所述电极板与所述布气盒的顶部之间的区域借由所述绝缘围挡围合形成所述电离辉光区。

较佳地，本实用新型的PECVD沉积系统的所述工件治具包括均呈镂空结构的上承载板及下承载板，所述上承载板及下承载板呈平行设置，所述上承载板及下承载板借由支撑件支撑，所述上承载板用于承载工件。

较佳地，本实用新型的PECVD沉积系统的所述传动件为传动辊。

附图说明

图1为本实用新型PECVD沉积系统的结构示意图。

图2为本实用新型PECVD沉积系统的工件沿箭头E的方向进入沉积箱的状态图。

图3为图2中工件沿箭头E的方向继续在沉积箱内前进的状态图。

图4为图3中最前面工件沉积镀膜完成的状态图。

具体实施方式

下面结合具体实施事例和附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，对本实用新型技术方案进行阐述说明。显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。现在参考附图描述本实用新型的实施例，附图中类似的元件标号代表类似的元件。

如图1所示，本实用新型的PECVD沉积系统，用于对工件进行PECVD镀膜，该PECVD沉积系统包括电离结构及沉积结构，所述电离结构包括电极板1、布气盒2及电源3；本实用新型的布气盒2用于释放电离的气体于工件上，该布气盒2呈导电的中空结构20，所述布气盒2与所述电极板1平行且正对设置，所述电极板1位于所述布气盒2正上方，本实用新型的布气盒2的底部21贯穿开设有若干供电离的气体通过的沉积口22。本实用新型的电极板1与布气盒2的顶部23之间的区域形成一封闭的电离辉光区4；该电离辉光区4的一侧与外界气体连通，该电离辉光区4的另一侧与布气盒2的中空结构20连通；具体地，所述电离辉光区4的右侧开设有供外界气体连通的进气口41，所述电离辉光区4的左侧开设有供电离的气体进入布气盒2的中空结构20的出气口42，布气盒2借由该出气口42与电离辉光区4连通，从而使得外界进入电离辉光区4的气体被电离后能有效的进入到布气盒2的中空结构20中。本实用新型的电源3的两极分别对应与电极板1和布气盒2电性连接。

继续结合图1所示，本实用新型的沉积结构包括沉积箱5，该沉积箱5内设置有传输机构6和工件治具7；本实用新型的沉积箱5呈顶部敞口结构，该沉积箱5的顶部与布气盒2的底部23对接连通。本实用新型的传输机构平铺设置于沉积箱5的底部21，该传输机构6具有可移动的传动件61。具体地，该传动件61提供的移动方向可为图2－图4中箭头E的方向，或箭头E的方向及其反方向即直线往复运动，或还可沿箭头E的方向的垂直方向即X轴和Y轴方向，本实用新型的传动件61采用现有传动辊、履带、皮带及链条等均可，其具体传动的方向及运动方式本领域技术人员无需任何创造性的劳动依据工件沉积镀膜的性质即可决定，在此不再赘述。本实用新型的工件治具7承载于该传动件61上，工件治具7用于悬空的支撑工件，传动件61带动承载有工件的工件治具横跨穿过沉积箱5，沉积箱5的底部还贯穿开设有抽气通道8。以下结合图2－图4对本实用新型PECVD沉积系统作进一步详细的说明：

为了便于说明图2－图4中，位于沉积箱5之外且还未沉积镀膜的工件标注为工件200，位于沉积箱5之内且正在进行沉积镀膜的工件标注为工件201，位于沉积箱5之外且已完成沉积镀膜的工件标注为工件202。

结合图1－图4所示，本实用新型通过电极板1与布气盒2的顶部23形成封闭的电离辉光区4，电极板1与布气盒2分别对应与电源3的两极电性连接，从而使得电极板1与布气盒2的顶部23之间形成电场，该电场纵向贯穿整个电离辉光区4；从电离辉光区4的进气口41的通入气体到电离辉光区4后，气体在电场的作用下电离，电离的气体通过电离辉光区4的出气口42沿箭头A的方向进入到布气盒2的中空结构20内，进入到布气盒2内的电离的气体在通过其底部21的沉积口22将电离的气体沿箭头B的方向释放于沉积箱5内；同时，承载有工件200的工件治具7在传动件61的作用下沿箭头E的方向进入到沉积箱5内；释放于沉积箱5内的电离气体沉积在承载于工件治具7上的工件200上，传动件61带动承载有工件201的工件治具7穿过沉积箱5，从而完成工件202的PECVD沉积镀膜；另，进入沉积箱5内的电离的气体沿箭头C的方向进入到抽气通道8内，进入抽气通道8内的气体沿箭头D的方向被抽走。由此可见，本实用新型通过设置相互连通且独立的电离辉光区4和布气盒2，使得电离辉光区4仅对气体进行电离；电离的气体进入中空结构20的布气盒2内，电离的气体在布气盒2的中空结构20内进行缓冲，从而使得电离的气体在布气盒2内分布的更加均匀，从而使得从布气盒2的各个沉积口22释放出的电离气体的密度及速度一致，确保了从沉积口22释放出的电离气体沉积于工件上的镀膜的一致性，因此使得本实用新型气体的电离和沉积分别在相互独立的区域内完成，有效的避免了等离子体攻击沉积的薄膜表面的技术问题的发生，实质性的解决了现有技术中气体的电离及沉积同时在电离辉光区4中进行所带来的沉积薄膜被攻击而产生严重缺陷的技术问题。同时，本实用新型的工件在沉积箱5内借由传动件61而带动进行移动，使得工件200穿过沉积箱5即完成沉积镀膜，有效的实现了对工件的连续性沉积镀膜，大大的提高了镀膜效率。另，本实用新型电离辉光区4仅用于气体的电离，而布气盒2仅用于传输和释放电离的气体之用，这种间接的PECVD沉积方式，使得本实用新型气体的电离更为充分且沉积在工件上的薄膜也更为均匀，既然充分的利用了电离气体，又确保了沉积薄膜的均匀性，大大的提高了沉积薄膜的质量，实用性强适于广泛推广使用。

为了提高本实用新型对气体电离的稳定性和充分性，本实用新型的PECVD沉积系统的电离结构还包括绝缘围挡9，该绝缘围挡9环绕设置于电极板1与布气盒2的顶部23之间的边界，电极板1与布气盒2的顶部23之间的区域借由该绝缘围挡9围合形成电离辉光区4。

较佳者，本实用新型的PECVD沉积系统的所述工件治具7包括均呈镂空结构的上承载板71及下承载板72。具体地，上承载板71由若干通孔711形成镂空结构，下承载板72由若干通孔721形成镂空结构，通过沉积口22的电离气体未沉积在工件200上的会通过通孔711进入到沉积箱5内，进入沉积箱5内的气体沿箭头C的方向通过通过721进入到抽气通道8中，进入抽气通道8内的气体沿箭头D的方向被快速抽走。本实用新型的上承载板71及下承载板72呈平行设置，上承载板71及下承载板72借由支撑件73支撑，上承载板71用于承载工件。本实用新型的工件治具7具有上述镂空结构的上承载板71及下承载板72，既使得工件200能进行水平的呈悬空的承载于沉积箱5内，使得工件沉积镀膜的厚度均匀，又能使得未沉积在工件200上的电离气体能依次通过通孔711、相邻两支撑73之间的区域、通孔721及抽气通道8被快速的抽走。

结合图1－图4所示，本实用新型气体在电极板1和布气盒2的顶部23之间形成的电场的作用下电离，电离的气体通过电离辉光区4的出气口42沿箭头A的方向进入到布气盒2的中空结构20内，进入到布气盒2内的电离的气体在通过其底部21的沉积口22将电离的气体沿箭头B的方向释放于沉积箱5的工件上，从而完成工件的PECVD沉积镀膜，进入沉积箱5内的电离的气体沿箭头C的方向进入到抽气通道8内，进入抽气通道8内的气体沿箭头D的方向被抽走。本实用新型承载有工件200的工件治具7在传动件61的作用下沿箭头E的方向进入到沉积箱5内进行沉积镀膜，从而实现工件200的流水线循环作用，实现沉积箱5内不间断的沉积镀膜工作，大大的提高了沉积镀膜的效率。本实用新型通过设置相互连通且独立的电离辉光区4和布气盒2，使得电离辉光区4仅对气体进行电离；电离的气体进入中空结构20的布气盒2内，随后在通过各个沉积口22释放电离气体于沉积箱5内的工件进行沉积镀膜，因此使得本实用新型气体的电离和沉积分别在相互独立的区域内完成，即本实用新型电离辉光区4仅用于气体的电离，而布气盒2仅用于传输和释放电离的气体之用，这种间接的PECVD沉积方式，有效的避免了等离子体攻击沉积的薄膜表面的技术问题的发生，实质性的解决了现有技术中气体的电离及沉积同时在电离辉光区4中进行所带来的沉积薄膜被攻击而产生严重缺陷的技术问题。

另，本实用新型所涉及的PECVD的工作原理，为本领域普通技术人员所熟知的，在此不再作详细的说明。

对于本领域技术人员而言，显然本实用新型不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本实用新型的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本实用新型。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本实用新型的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本实用新型内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。同时，以上所揭露的仅为本实用新型的优选实施例而已，当然不能以此来限定本实用新型之权利范围，因此依本实用新型申请专利范围所作的等同变化，仍属本实用新型所涵盖的范围。

Claims

1.一种PECVD沉积系统，用于对工件进行PECVD镀膜，其特征在于，包括：

电离结构，所述电离结构包括电极板、布气盒及电源，所述布气盒用于释放电离的气体于工件上，所述布气盒呈导电的中空结构，所述布气盒与所述电极板平行且正对设置，所述电极板位于所述布气盒正上方，所述布气盒的底部贯穿开设有若干供电离的气体通过的沉积口；所述电极板与所述布气盒的顶部之间的区域形成一封闭的电离辉光区；所述电离辉光区的一侧与外界气体连通，所述电离辉光区的另一侧与所述布气盒连通；所述电源的两极分别对应与所述电极板和所述布气盒电性连接；及

沉积结构，所述沉积结构包括沉积箱，所述沉积箱内设置有传输机构和工件治具，所述沉积箱呈顶部敞口结构，所述沉积箱的顶部与所述布气盒的底部对接连通，所述传输机构平铺设置于所述沉积箱的底部，所述传输机构具有可移动的传动件，所述工件治具承载于所述传动件上，所述工件治具用于悬空的支撑工件，所述传动件带动承载有工件的工件治具横跨穿过所述沉积箱，所述沉积箱的底部还贯穿开设有抽气通道。

2.如权利要求1所述的PECVD沉积系统，其特征在于，所述电离辉光区的右侧开设有供外界气体连通的进气口，所述电离辉光区的左侧开设有供电离的气体进入所述布气盒的出气口，所述布气盒借由所述出气口与所述电离辉光区连通。

3.如权利要求1所述的PECVD沉积系统，其特征在于，所述电离结构还包括绝缘围挡，所述绝缘围挡环绕设置于所述电极板与所述布气盒的顶部之间的边界，所述电极板与所述布气盒的顶部之间的区域借由所述绝缘围挡围合形成所述电离辉光区。

4.如权利要求1所述的PECVD沉积系统，其特征在于，所述工件治具包括均呈镂空结构的上承载板及下承载板，所述上承载板及下承载板呈平行设置，所述上承载板及下承载板借由支撑件支撑，所述上承载板用于承载工件。

5.如权利要求1所述的PECVD沉积系统，其特征在于，所述传动件为传动辊。