TWI732223B - 用於電漿化學氣相沉積的製程反應器以及利用該反應器的真空裝置 - Google Patents

Abstract

本發明提供一種用於電漿化學氣相沉積的製程反應器以及利用該反應器的真空裝置。根據第一實施例的製程反應器包括：殼體，安裝在殼體部分的第一部分內的空心陽極，其設置有將工作氣體供應到薄膜沉積區的孔口，與陽極平行安裝的陰極，其作為殼體的部分的第二部分，及用於從殼體內抽出氣體的氣體抽出系統，用以保持基板的給定溫度的加熱元件和放置在電極之間並配置為沿其外圍接觸基板的移動式基板載體，並且設計為使基板相對於陰極具有間隙的方式安裝，殼體的兩個部分和陽極都被配置為沿垂直於載體內的基板平面的方向進行單獨的往復運動。

Description

用於電漿化學氣相沉積的製程反應器以及利用該反應器的真空裝置

本發明關於真空製程設備，其中，薄膜的沉積藉由電漿氣相沉積方法來進行，並且例如本發明可以在矽太陽能電池的制程中用於形成鈍化層。

在所述技術領域內，電漿化學氣相沉積反應器的設計是已知的，例如，正如用於完成牛津儀器電漿技術有限公司（http://www.plasmasystem.ru/technology/pecvd ）裝置的安裝的設備所描述的。 這種反應器通常使用高頻電容性放電電漿，以啟動沉積製程。電漿產生在兩根平行電極之間，電極其中之一是處於接地電位的陰極， 而第二電極（即是陽極）被施加高頻電壓。基板固定在陰極上，該陰極則可以被加熱到在沉積過程中所需的溫度。腔式氣體分布器設置在陽極中，用以將氣體混合物供應到放電區（即是加工區）以及在該區內分布。反應器殼體包括用於排放電漿化學反應產物的通道。

用於在一個矽片或更多個矽片上沉積的電漿化學氣相沉積反應器也已知的[2]。這種反應器包括具有移動式蓋的殼體， 在其中上部處有陽極，該陽極由水平支撐板組成，該水平支撐板具有固定在其上的氣體分布器。反應氣體藉由陽極被供應到加工基板的區域，該區域由被固定的殼體的壁定位。高頻電流的至少一個接地節點被連接到殼體的定位加工區的至少一個壁。平面基板是在其自重並且在被配置為垂直地移動的水平陰極上無額外支援的情況下被固定的。在基板的上面設有覆蓋基板邊緣的蔭框。基板的載體（即是陰極）可以包括用於維持基板給定溫度的加熱和/或冷卻元件。反應器的氣體分布器系統以在用於把反應氣體供應到陽極的內部空腔以及氣體分布器的孔口的水平支撐板裡的通道形式製成。反應器殼體具有用於抽出電漿化學反應產物的通道。

上面所描述的反應器缺點就是平面基板位於載體上，即是陰極上。晶片工作面與載體最大的接觸可以造成晶片的機械損傷並促成污染物的入侵。在後續形成薄膜製程流程中，這類缺點也許會不可消除或不可完全消除。反應器所描述的設計允許僅在基板的平上側上應用薄膜，而第二側的加工僅在把基板翻轉後才可能進行。翻轉及運輸的操作也都可以成為污染物及缺陷的來源。

用於電漿化學氣相沉積的製程反應器具有平行的相對電極，其中一個電極是平面基板的載體，在許多專利文獻[3、4、5]被描述。這些專利文獻除了製程反應器的設計的描述以外，還包括使用用於在平面基板上工業沉積各種薄膜（包括製造薄膜光伏電池）的電漿化學反應器的真空裝置的描述。

最接近所要求的真空裝置及製程反應器的技術解決方案是用於在大尺寸平面基板上進行電漿化學氣相沉積的裝置[6]。該真空裝置由一個室位於另一個室內的至少兩個真空室組成。在這種情況下，內室作為製程反應器，薄膜的沉積發生在其中。反應器殼體的下部配置為是垂直可移動的，以在裝卸基板時打開/關閉反應器。

在所描述的真空裝置內使用幾個製程反應器使得：在單個製程周期中能夠實現靈活的操作順序的可能性，並且在沉積過程中排除加工製程區的相互影響，但不排除在製程反應器打開和關閉期間的交叉污染。所描述設計的缺點在於，在一個真空周期中在基板的一側上的層的沉積；以及如下事實：在裝載入製程反應器期間，基板的運輸使用具有升降機系統的保持桿來進行的，所述升降機系統用於提升基板並把其降到位於製程反應器殼體下部中的陰極，這在其工作表面上造成機械缺陷。對於在基板背面上的後續的薄膜需要真空裝置的減壓以及在大氣中翻轉基板。當基板在大氣中時，在其表面上能夠形成將減少後續形成的層的品質的氧化物。

可專利的發明要解決的技術問題是提供具有用於薄膜的電漿化學氣相沉積的製程反應器的真空裝置。這種反應器的設計使得：能夠在平面基板的兩側上應用薄膜而不用將其翻轉；藉由使基板與載體的接觸最小化來減少在加工過程中的機械缺陷和對基板的污染；並且提供基板加工的品質的整體改進並排除在先前技術已知的其它缺點。

[先前技術文獻] [非專利文獻] http://www.plasmasystem.ru/technology/pecvd [專利文獻] 專利文獻1：US8728918，公開日為2014年 05月20 日。 專利文獻2：US2011171774，公開日為2011年07月14日。 專利文獻3：US2006005771，公開日為2006年07月12日。 專利文獻4：US2013171757，公開日為2013年07月04日。 專利文獻5：EP1953794，公開日為2012年02月01日。

要解決的問題藉由以下事實來解決：根據本發明的第一實施例，一種用於薄膜在平面基板上的電漿化學氣相沉積的製程反應器，其包括：由兩個部分組成的拆卸式密封的殼體，被安裝在殼體所述部分的第一部分內的空心陽極，所述空心陽極被配置為被施加高頻電壓並且設置有用於把工作氣體供應到薄膜沉積區的孔口，與空心陽極平行安裝的陰極，該陰極作為殼體的所述部分的第二部分，以及氣體抽出系統，用以保持基板的給定溫度的加熱元件和放置在所述電極之間並配置為沿其外圍接觸基板的移動式基板載體，所述接觸面積少於基板面積0.5%，並且設計為用於使基板相對於陰極具有間隙的方式安裝，所述間隙少於它們之間形成高頻電容性放電所需的距離，其中，殼體的兩個部分和陽極都被配置為沿垂直於載體內的基板平面的方向進行單獨的往復運動。

此外，製程反應器的陽極包括所述放電的激發電極以及屏蔽殼體，所述屏蔽殼體覆蓋激發電極，並相對於激發電極以不超過2毫米的間隙被安裝，所述基板載體設計為用於相對於陰極以不超過2毫米的間隙安裝基板。

氣體抽出系統包括沿其周長設置在殼體的第一部分內的抽出分布器，並且加熱元件定位在殼體的兩個部分內。

要解決的問題藉由以下事實來解決：根據本發明的第二實施例，一種用於薄膜在平面基板上的電漿化學氣相沉積的製程反應器，其包括：由兩個部分組成的拆卸式密封的殼體；相互平行地而在分別地安裝在殼體的所述部分的第一部分和第二部分內的第一空心陽極和第二空心陽極，它們之中的每個被配置為被施加高頻電壓並且設置有用於把工作氣體供應到薄膜沉積區的孔口，以及用於從殼體內抽出氣體的氣體抽出系統，用以保持基板的給定溫度的加熱元件和放置在所述電極之間並配置為沿其外圍接觸基板的移動式基板載體，所述接觸總面積少於基板面積0.5%，並且設計為用於使基板相對於所述電極以具有間隙的方式安裝，其中，殼體的兩個部分和所述電極都被配置為沿垂直於載體內的基板平面的方向進行單獨的往復運動。

正如本發明的第一實施例，製程反應器的陽極包括高頻電容性放電的激發電極以及屏蔽殼體，所述屏蔽殼體覆蓋激發電極，並相對於激發電極以不超過2毫米的間隙被安裝，氣體抽出系統包括沿其周長設置在殼體的第一部分內的抽出分布器，加熱元件定位在殼體的兩個部分內。。

要解決的問題也藉由以下事實來解決：一種用於薄膜在平面基板上的電漿化學氣相沉積的真空裝置，其包括：密封的真空廊道，在其內定位有至少一個根據第二實施例的製程反應器和/或兩個根據第一實施例的製程反應器，用於把具有基板的載體在真空廊道內移動的傳輸系統，以及從真空廊道抽出氣體的氣體抽出系統，該系統組態為在所有所述製程反應器內保持少於操作壓力的壓力。

如果在真空廊道內放置兩個或更多個反應器，則氣門或機械真空門將它們相互分離。此外，在真空廊道內安裝輔助加熱元件，以保持給定的基板溫度。

如圖1所示的製程反應器包括由兩個移動式部分組成的拆卸式殼體：即鎖定殼體1以及鎖定電極2，其中，在鎖定殼體1內放置有陽極。該陽極包括：電極3，用以在加工區4內激發電漿；屏蔽殼體5，設計為用於定位高頻能量以及防止寄生放電；以及氣體分布器6，具有孔口，所述孔口用於在薄膜沉積區（即是加工區4）內供應及分布製程氣體。陽極配置為在製程反應器殼體的第一部分（即在鎖定殼體1）內進行往復式移動。激發電極3與屏蔽殼體5之間的間隙不超過2毫米。間隙增大將造成在電極與屏蔽殼體之間寄生放電的出現。結果，輸入電力的一部分就消散於不受控制的隨機“寄生”過程，所述過程破壞在加工區內化學反應的穩定性、所形成層的化學計量和均勻度。

製程反應器殼體的第二移動式部分（鎖定電極2）是處於接地電位的陰極。

在製程反應器的操作條件下，殼體的兩個部分都被緊閉，並對來自製程反應器的氣體傳播形成屏障。

移動式載體7安裝在平行電極3和2 之間，在所述載體上，平面基板8被保持為與電極平行。結構上，載體7 以框架形式製成，從而使得基板的所有的表面對於加工都是開放的，而基板其本身由向內突出的框架凸緣保持，從而使得基板與載體的接觸區不超過基板面積的0.5%。凸緣可以沿著框架的整個周長或幾個位置實現，分別沿全周線地或在些點處保持住所述晶片。

加工區4的寬度由陽極相對於基板8的移動來控制，由此控制在製程反應器內沉積的均勻度的調整。

鎖定電極2靠近基板8的背面，但不接觸它。在對基板的某一面進行加工時，非受加工的相反面相對於鎖定電極2位於不超過2毫米的距離處。在這種情況下，鎖定電極2與基板8之間的間隙寬度少於在低於500帕的壓力之下能夠形成高頻電容性放電的距離，因此，薄膜僅定位在陽極一側的基板的表面上。

設計用於在加工區4內產生工作溫度以及維持製程反應器的內表面溫度的鎖定殼體1的加熱元件9以及鎖定電極2的加熱元件10分別地定位於鎖定殼體1內以及鎖定電極2內。因為在非受加熱區域內的化學反應造成高度彌散粒子的形成，而它們的存在增加在形成的薄膜內的缺陷數量，所以對於優質薄膜的製造製程反應器的整個內部區域的均勻加熱是必需的。

為了將氣體試劑傳輸到加工區4而設置工作氣體供應通道11。藉由該氣道將工作氣體供應到激發電極3的內部空腔12內，並且後來，藉由氣體分布器6中的孔，工作氣體進入加工區4。

用於抽出製程反應器內的氣體以排出電漿化學反應產物的氣體抽出系統包括抽出分布器13。該抽出分布器沿其周長設置在反應器的鎖定殼體1內，並且旨在藉由在鎖定殼體1內置的抽出通道14均勻地排出來自製程反應器的反應氣態產物。

如圖2所示，可能會設置具有兩根陽極的製程反應器。在具有兩根陽極的製程反應器內，在技術製程期間的基板8的移動式載體7固定在兩根陽極之間（例如，在殼體的兩個移動式部分之間）、在與兩根電極的氣體分布器的表面平行的平面內。

在製程反應器的該實施方式中，氣體試劑藉由每一根陽極傳輸到兩個加工區內，並且殼體的兩個移動式部分都包括具有抽出分布器以及通道的氣體抽出系統。

如圖2所示，用於在一個真空周期中在平面基板的雙面上製造薄膜的真空裝置（其中使用具有兩根陽極的製程反應器）包括至少一個鎖室（附圖未示出）以及定位於真空廊道15內的至少一個電漿化學氣相沉積製程反應器。基板8從裝載入真空裝置的時刻直到卸載的時刻的移動藉由傳輸系統（附圖未示出）進行，所述傳輸系統上安裝有具有基板8的移動式載體7。

真空裝置具有微分抽出系統：製程反應器用其內設抽出系統抽出，為此，反應器含有具有抽出分布器13的單獨抽出通道14，而氣體從真空廊道15藉由真空廊道的抽出系統經由抽出通道16抽吸。此時，在真空廊道15內維持少於製程反應器內的壓力P2的壓力P1。在這種條件之下，氣體藉由密封物滲入真空廊道，且由於真空廊道內表面的脫氣大致上藉由真空廊道抽出來排出，並對於加工區4內的氣體介質成分沒有施加影響。因而，由於降低不合需要的氣態雜質如水、氧、氮蒸氣的濃度，改善製程的再現性以及提高薄膜的品質。

在製程反應器的操作條件下，殼體的部分都被緊閉，並且形成對氣流的屏障，在要被分割的容積之間產生至少一個數量級的差。

如圖3所示，使用至少兩個製程反應器（每一個具有一根陽極）的真空裝置還允許在一個真空循環中在基板的兩個面上交替地形成薄膜層而在操作之間不翻轉基板。在此情況下，傳輸系統在製程反應器之間移動載體內的基板。

為了在沉積製程期間降低製程反應器間的相互影響，並由此確保真空裝置內的製程的純淨度，製程反應器可以藉由氣門或機械真空門在真空廊道內相互。

因為溫度就是製程的主要參數之一，其變化造成沉積速率的指數式變化以及形成薄膜的化學計量、結構的變化，所以加熱元件的存在使得能夠將晶片的溫度設定及維持在所需之範圍內。在可專利的真空裝置中，為基板溫度而提供的加熱元件17（如圖3所示）的附加布置是可能的，基板溫度由在製程反應器外在真空廊道內的加熱位置的製程或在鎖室內的製程預先確定。

產業利用性

實例1

具有兩個製程反應器（每一個具有一根陽極）的真空裝置（如圖3所示）操作如下。

平面基板8被放置在框架載體7上。後來，框架載體7安裝在真空裝置的傳輸系統上並被裝載入鎖室。鎖室以及真空廊道被抽出，其中，圍繞定位於真空廊道內的製程反應器，抽出系統設置用於不超過10帕的壓力P1。把鎖室與真空廊道連接的機械真空門打開，而傳輸系統把載體7連同基板8一起移動到真空廊道15內，並且，把真空門關閉。

然後，具有基板8的載體7被移動到第一製程反應器內在平面基板的正面沉積薄膜的位置。同時，製程反應器處於傳輸位置，即它是被開的，殼體的移動式部分(鎖定殼體1、鎖定電極2)是被移動分開的。藉由把載體7安裝在沉積位置，把製程反應器關閉：即把鎖定殼體1以及鎖定電極2按壓抵靠著載體7，因而，鎖定電極留著最小的間隙接近基板8，但沒有接觸它。間隙的存在預防基板背面與製程反應器部件的機械接觸，由此防止基板表面的損壞，則改善形成層的特徵。

開啟為了將基板8加熱到由製程條件預先設定的溫度而設置的加熱元件9、10。為了在達到給定的溫度之後進行沉積製程，具有受控的流速及成分的工作氣體混合物藉由陽極3內的氣體分布器6的孔口經由工作氣體供應通道11被供應到製程反應器的加工區4。達到在給定的操作壓力及溫度之後，就開啟高頻發生器。產生在加工區4高頻電容性放電的電漿，並開始沉積過程。藉由控制電漿形成區域的寬度而進行在製程反應器內的沉積均勻度的調整，該電漿形成區域的寬度等於陽極與基板8的面向陽極的表面之間距離。藉由具有伺服馬達的專門傳動（附圖未示出），電漿形成區域的寬度在8毫米到50毫米的範圍內進行調整。

因為鎖定電極2與基板8背面之間的間隙的寬度少於在低於500帕的壓力環境之下高頻電容性放電能夠形成的距離，所以該膜僅在基板的面向陽極的正面上沉積。

在沉積模式中，藉由抽出分布器13從加工區4內進行氣體的抽出，氣體從抽出分布器13進入製程反應器的抽出通道14。

沉積製程完成之後，把製程反應器打開，即把它移動到傳輸狀態。 為達到此目的，將鎖定殼體1以及鎖定電極2往彼此相反的方向垂直地移動，使載體7成為空載的。

在製程反應器的傳輸位置時，氣體的抽出既藉由製程反應器的抽出通道14也藉由真空廊道15的抽出通道16 進行。

第一反應器在傳輸位置時，藉由傳輸系統把載體7移動到此時也在傳輸位置中的下一個製程反應器，具有在其正面上運用的薄膜的基板8定位於載體中。在第二反應器內，陽極定位於平面基板的背面上，所以工作氣體和高頻功率從基板背面的方向被供應到加工區4。在基板背面上的薄膜沉積以與在第一反應器內同樣的方式進行。

從第二製程反應器把具有在其兩個面上沉積的薄膜的基板利用傳輸系統從真空廊道藉由真空門卸載到鎖室，並根據生產周期進一步傳送。

實例 2

如圖4所示，可專利的真空裝置可能配備有三個製程反應器。例如，這種裝置可用於非均相矽太陽能電池的鈍化層的應用。

在具有三個製程反應器的真空裝置中的具有兩根陽極的第一反應器內，進行具有氫化非晶矽層的矽片的雙面同時鈍化處理。在具有一根陽極的第二反應器、第三反應器內，交替地將p型或n型導電氫化非晶或微晶矽摻雜層應用在晶片的正面和背面上，並且無需翻轉。

具有三個製程反應器的用於應用非均相矽太陽能電池的鈍化層的真空裝置運作如下。

當在製程流程中是第一個的具有兩根陽極的反應器處於傳輸位置時，傳輸系統把基板8（即n型導電矽片）移動到沉積位置。為了藉由傳輸系統移動矽片，使用平面的框架載體，其設計設置用於在矽片的某一側的面積少於1平方公分的載體-基板接觸區。因為矽片的總面積是156×156毫米，所以載體-基板區少於矽片總面積的0.5%。在此情況下，載體的設計設置用於從任何側加工矽片的可能性。

把反應器關閉。以此為目的，藉由兩個鎖定殼體1緊閉載體7。在加工區4內，製程反應器的抽出系統提供400帕的壓力。開啟加熱元件9、10，以便把矽片加熱到200攝氏度。在溫度達到穩態模式後，為了藉由陽極進行沉積製程，把工作氣體混合物分別供應到兩個加工區4，工作氣體混合物由甲矽烷（SiH₄ ）和氫（H₂ ）構成，具有受控成分以及為90立方公分/分鐘和9立方公分/分鐘的受控流速。對於反應器的每個陽極，連接60瓦的高頻發生器，以便在加工區4內產生高頻電容性放電電漿，並且在20秒期間中進行本徵型導電氫化非晶矽層的沉積製程 。

藉由控制陽極與矽片表面之間的距離來實現在製程反應器內的沉積均勻度的調整。

在沉積模式中，從兩個加工區4的氣體抽出藉由抽出分布器13進行，氣體從抽出分布器13進入設置在每一個鎖定殼體1的抽出通道14。

沉積製程結束後，把第一製程反應器移動到傳輸位置，以此為目的，把兩個鎖定殼體1 都連同陽極一起往相反方向移動，使載體7成為空載的。

當第一製程反應器在傳輸位置時，藉由傳輸系統把具有基板8的載體7移動到具有一根陽極且此時也在傳輸位置的下一個製程反應器。如果兩個製程反應器都在傳輸位置，則每一個製程反應器的抽出系統和真空廊道抽出系統都在操作：即氣體藉由抽出通道14、16被抽出。

在第二反應器中，工作氣體以及高頻功率被供應到矽片正面上的加工區。在該過程中，在該矽片的正面上應用p型導電氫化非晶矽層。在這種情況下，以下製程參數保持不變：壓力為400帕，甲矽烷流速為10立方公分/分鐘，氫流速為300立方公分/分鐘，乙硼烷（B₂ H₆ ）流速為50立方公分/分鐘，高頻功率輸入為60瓦，矽片溫度為200攝氏度，沉積時間為40秒鐘。

在應用薄膜層的過程結束後，把第二製程反應器移動到傳輸位置，而傳輸系統把具有應用的薄膜的基板8移動到此時被打開（即其在傳輸位置）的下一個第三製程反應器。後來，把第二反應器、第三反應器關閉，並且在第三製程反應器內，在如下製程參數條件下把n型導電氫化非晶矽層應用在矽片背面上：壓力為400帕，甲矽烷流速為10立方公分/分鐘，氫流速為300立方公分/分鐘，三氫化磷（PH₃ ）流速為15立方公分/分鐘，高頻功率輸入為60瓦， 樣件溫度為200攝氏度，沉積時間為30秒鐘。

從第三製程反應器把具有應用在兩面的薄膜的矽片藉由傳輸系統從真空室的真空廊道卸載，並且據生產周期進一步傳送。

因為在製造太陽能電池時在氫化非晶矽沉積中主要的目標之一是降低由於表面缺陷的鈍化而造成的表面態密度，所以可以用有效載流子壽命來評估鈍化層的品質。圖5顯示了矽片在以厚度20奈米的自氫化矽層的鈍化處理後發光光譜的對比。圖5之a顯示了根據標準模型實現的電漿化學氣相沉積單元上生產的矽片。圖5之b顯示了在具有可專利的反應器的可專利的真空裝置上生產的兩個平面上有氫化非晶矽層的矽片。第一樣件的發光光譜上，可見“黑條”，其證明在裝/卸載過程中以機械手造成的矽片損壞以及由於在樣件與載體之間的塵粒產生的點缺陷。

在可專利裝置中獲得的有效載流子壽命比使用標準的製程流程和晶片翻轉在類似狀態下的裝置中獲得有效載流子壽命超過3.5倍。這設置用於大致上增加填充係數（FF）3~4%，以及增加太陽能電池效率1.1~1.5 %。

從而，具有用於薄膜層的電漿化學氣相沉積的製程反應器的真空裝置的改進設計設置用於：在平面基板的兩個面上的薄膜應用而無需翻轉、減少機械缺陷、降低基板污染、大致提高基板加工的品質以及改善由此生成的薄膜結構的技術特徵。

由於下述原因而獲得這些獨立的技術成果。

根據製程的需求，在使用可專利的電漿化學反應器的真空裝置內薄膜結構或交替地或同時地形成在基板上面和基板下面兩者上。

基板在所有加工階段中放置在載體內。載體具有與基板表面接觸的最小面積，並且沒有影響基板的正中工作部件，這能夠減少基板的機械缺陷及污染。

製程反應器設計以及包括這種反應器的真空裝置設計允許執行形成薄膜結構的所有階段而不翻轉基板。

在真空裝置的一個真空廊道內可以放置幾個製程反應器，其中，反應器的設計以及真空裝置的設計使得能夠控制反應器內、真空裝置真空廊道內的操作壓力，因而，反應器將獨立地操作，並且沒有對每一個反應器內發生的製程施加影響。

例如，對於利用上述真空裝置製造的矽太陽能電池，改善的技術特性就是在矽片受鈍化處理後的有效載流子壽命的增加。結果，異質結太陽能電池將擁有更高效率。

1:鎖定殼體 2:鎖定電極 3:電極 4:加工區 5:屏蔽殼體 6:氣體分布器 7:載體 8:基板 9、10、17:加熱元件 11:工作氣體供應通道 12:內部空腔 13:抽出分布器 14、16:抽出通道 15:真空廊道

圖式示出了本發明的實質。圖1示出了具有一根陽極的製程反應器的示圖；圖2示出了具有兩根陽極的製程反應器的示圖；圖3示出了具有每個包括一根陽極的兩個製程反應器的真空裝置的示圖；圖4示出了具有包括不同數量的陽極的三個製程反應器的真空裝置的示圖；圖5示出了太陽能電池的光致發光強度分布：a)按照標準電漿化學氣相沉積設備而製造的，b)按照可專利的真空裝置而製造的。

在表徵任何真空裝置時，描述在其中使用的某一個反應器的元件的所有元件符號在圖1和圖2中指定。

1:鎖定殼體

2:鎖定電極

3:電極

4:加工區

5:屏蔽殼體

6:氣體分布器

7:載體

8:基板

9、10:加熱元件

11:工作氣體供應通道

12:內部空腔

13:抽出分布器

14:抽出通道

Claims (13)

1. 一種用於電漿化學氣相沉積的製程反應器，其包括：由兩個部分組成的拆卸式密封的殼體，被安裝在所述殼體的所述部分的第一部分內的空心陽極，所述空心陽極被配置為被施加高頻電壓並且設置有用於把工作氣體供應到薄膜沉積區的孔口，與所述空心陽極平行安裝的陰極，所述陰極作為所述殼體的所述部分的第二部分；以及用於從所述殼體內抽出氣體的氣體抽出系統，用以保持基板的給定溫度的加熱元件和放置在電極之間並配置為沿其外圍接觸基板的移動式基板載體，所述接觸的面積少於基板面積0.5%，並且設計為用於使基板相對於所述陰極具有間隙的方式安裝，所述間隙少於它們之間形成高頻電容性放電所需的距離；其中，所述殼體的兩個部分和所述陽極都被配置為沿垂直於載體內的基板平面的方向進行單獨的往復運動。
2. 如請求項1所述之製程反應器，其中，所述陽極包括所述放電的激發電極以及屏蔽殼體，所述屏蔽殼體覆蓋所述激發電極，並相對於所述激發電極以不超過2毫米的間隙被安裝。
3. 如請求項1所述之製程反應器，其中於，所述基板載體設計為用於相對於所述陰極以不超過2毫米的間隙安裝基板。
4. 如請求項1所述之製程反應器，其中，所述氣體抽出系統包括沿其周長設置在所述殼體的第一部分內的抽出分布器。
5. 如請求項1所述之製程反應器，其中，所述加熱元件定位在所述殼體的兩個部分內。
6. 一種用於電漿化學氣相沉積的製程反應器，其包括： 由兩個部分組成的拆卸式密封的殼體；相互平行地而在分別地安裝在所述殼體的所述部分的第一部分和第二部分內的第一空心陽極和第二空心陽極，它們之中的每個被配置為被施加高頻電壓並且設置有用於把工作氣體供應到薄膜沉積區的孔口；以及用於從所述殼體內抽出氣體的氣體抽出系統，用以保持基板的給定溫度的加熱元件和放置在電極之間並配置為沿其外圍接觸基板的移動式基板載體，所述接觸的總面積少於基板面積0.5%，並且設計為用於使基板相對於所述電極以具有間隙的方式安裝；其中，所述殼體的兩個部分和所述電極都被配置為沿垂直於載體內的基板平面的方向進行單獨的往復運動。
7. 如請求項6所述之製程反應器，其中，每一根所述陽極包括高頻電容性放電的激發電極以及屏蔽殼體，所述屏蔽殼體覆蓋所述激發電極，並相對於所述激發電極以不超過2毫米的間隙被安裝。
8. 如請求項6所述之製程反應器，其中，所述氣體抽出系統包括沿其周長設置在所述殼體的第一部分內的抽出分布器，且所述抽出分布器形成在所述殼體的兩個部分的每個部分中。
9. 如請求項6所述之製程反應器，其中，所述加熱元件定位在所述殼體的兩個部分內。
10. 一種用於電漿化學氣相沉積的真空裝置，其包括：密封的真空廊道，在其內定位有至少一個如請求項6的製程反應器和/或兩個如請求項1的製程反應器，用於把具有基板的載體在所述真空廊道內移動的傳輸系統；以及 從所述真空廊道抽出氣體的氣體抽出系統，所述系統組態為在所有所述製程反應器內保持少於操作壓力的壓力。
11. 如請求項10所述之真空裝置，其中，如果在所述真空廊道內放置兩個或更多個反應器，則氣門將它們相互分離。
12. 如請求項10所述之真空裝置，其中，如果在所述真空廊道內放置兩個或更多個反應器，則機械真空門將它們相互分離。
13. 如請求項10所述之真空裝置，其中，在所述真空廊道內安裝輔助加熱元件，以保持給定的基板溫度。

Images