射频电极及薄膜制备装置制造方法及图纸

一种用于薄膜制备的射频电极，该射频电极具有平板结构（１１），且在平板结构（１１）的底面设有多个导电凸起（１３），所述多个导电凸起（１３）能够在薄膜制备过程中伸入布气板（３）上分布的布气孔（４）中，以使通过布气孔（４）的气体在多个导电凸起（１３）和布气孔（４）之间放电。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及薄膜制备技术，尤其涉及一种用于薄膜制备的射频电 极，以及薄膜制备装置。
技术介绍
在非晶硅电池生产工艺中，通常要通过等离子体加强化学气相沉积(Plasma Enhanced Chemical Vapor Deposition,简称PECVD )方 式进行薄膜制备。在这种PECVD工艺中，多采用平板电极和微孔式 结构的布气方式，如图1所示，为现有薄膜制备装置的结构示意图， 包括平板RF阴极1、布气板3、 TCO基板5和加热板6，其中布气板 3上均匀分布着多个布气孔4，在薄膜制备时通入的反应气体2会在电 场的作用下被电离成离子，并沉积在TCO基板5上，同时通过布气 孔2的离子也在电场的作用下对TCO基板5上的薄膜层7造成强烈 的轰击，从而导致沉积的薄膜的质量受到影响。
技术实现思路
本专利技术的目的是提出一种射频电极，能够用于在薄膜制备过程中 有效的减少离子对沉积膜层的轰击损伤而对沉积膜层的质量造成的影 响。本专利技术的另一目的是提出一种薄膜制备装置，能够有效的减少离 子对沉积膜层的轰击损伤，提高沉积膜层的质量。为实现上述目的，本专利技术提供了一种射频电极，该射频电极具有 平板结构(11)，且在平板结构(11)的底面设有多个导电凸起(13 )， 所述多个导电凸起(13)能够在薄膜制备过程中伸入布气板(3)上分 布的布气孔U)中，以使通过布气孔(4)的气体在多个导电凸起(13)和布气孔(4)之间;改电。进一步的，所述多个导电凸起(13)伸入布气孔(4)的部分为 柱体、管体、倒锥体或球体，且所述多个导电凸起(13)与布气孔(4) 之间放电的区域没有棱角。进一步的，所述柱体为圆柱体、椭圆柱体或多边形柱体；所述管 体为圆柱管体、椭圆柱管体或多边形柱管体。进一步的，所述柱体或管体的末端为圆弧形。为实现上述另一目的，本专利技术提供了一种包括上述任一射频电极 的薄膜制备装置，其中所述射频电极的多个导电凸起(13)伸入布气 板(3)上分布的布气孔(4)的中央，在导电凸起(13)和布气孔(4) 之间存在间隙。进一步的，所述多个导电凸起(3)伸入布气孔(4)的部分为倒 锥体或球体，所述布气孔(4)的内壁与所述多个导电凸起(3)伸入 布气孔(4)的部分相适应。进一步的，在所述射频电极和基板之间增加偏置电压。进一步的，所述间隙为0.2mm 20mm。进一步的，所述射频电极的多个导电凸起(13 )的末端与基板(12 ) 之间的多巨离为2mm 100mm。进一步的，所迷射频电极的多个导电凸起(13)的长度为 lmm 100mm。基于上述技术方案，本专利技术在平板结构上设置了插入布气孔中的 导电凸起，使得薄膜制备过程中通过布气孔中的气体能够在导电凸起 周围产生强烈放电，从而减少了电离出的离子对薄膜的轰击损伤，提 高了沉积膜层的质量。附图说明此处所说明的附图用来提供对本专利技术的进一步理解，构成本申请 的一部分，本专利技术的示意性实施例及其说明用于解释本专利技术，并不构 成对本专利技术的不当限定。在附图中图1为现有薄膜制备装置的结构示意图。图2为本专利技术薄膜制备装置的一实施例的结构示意图。图3为本专利技术薄膜制备装置的布气板和插入的导电凸起的平面示意图。图4a-4d为本专利技术薄膜制备装置的几种布气板和插入的导电凸起 的平面示意图。图5a-5c为本专利技术薄膜制备装置的几种布气板和插入的导电凸起 的剖面示意图。具体实施例方式下面通过附图和实施例，对本专利技术的技术方案做进一 步的详细描述。如图2所示，为本专利技术薄膜制备装置的一实施例的结构示意图。 该装置至少包括射频电极、布气板3、用于沉积薄膜的基板12，其中 射频电极具有平板结构U，且在平板结构11的底面设有多个导电凸 起13，这些导电凸起13伸入布气板3上分布的布气孔4的中央，以 使通过布气孔4的气体在多个导电凸起13和布气孔4之间放电。在导 电凸起13和布气孔4之间存在有间隙。射频电极、布气板3以及基板12通常被置于密闭环境中进行工 作，当通入反应气体2时，反应气体2通过布气孔4和导电凸起13 之间的间隙进入布气板3和基板12之间的腔体，此时如果打开射频电 极的电源，而布气板3接地，通过的反应气体2会被充分电离，这些 离子运动到基板12表面沉积出薄膜。反应气体2会在导电凸起13周 围产生强烈的放电，而由于射频电极和基板12之间的距离相对较远， 因此电离出的离子和基团不会沉积薄膜造成的较强烈的轰击损伤，从 而提高了沉积薄膜的质量。布气板3上分布的多个布气孔4与导电凸起13在数量和位置上 都是相对应的，从而保证在安装薄膜制备装置时能够准确地将导电凸 起13插入到布气孔4中。如图3所示，导电凸起13通常被较精确的插入布气孔4的中央， 而避免与布气孔4的一边接触或者有较大程度的偏斜，如果出现了一 边接触或者较大程度的偏斜，则可能导致距离较近和较远位置产生的 等离子不均匀，甚至产生打弧现象，影响薄膜制成的质量。为了避免尖端放电，通常在导电凸起13与布气孔4之间放电的 区域没有棱角。图3中导电凸起13伸入布气孔4的部分为圆柱体，在 其他实施例中(参见图4a-4d)，导电凸起13伸入布气孔4的部分还 可以是柱体或管体的几种形式，例如椭圆柱体、多边形柱体(比如矩 形柱体、三角形柱体等)、圆柱管体、椭圓柱管体或多边形柱管体等。为了减少柱体或管体的末端的棱角的放电影响，还可以将柱体或 管体的末端设计为圆孤形(参见图5a)。如图5b-5c所示，导电凸起13伸入布气孔4的部分还可以是倒 锥体或球体，其中布气孔4的内壁与该伸入的部分相适应，这两种设 计均提高了等离子体放电区域的面积，提高了反应气体的利用率。导电凸起13和布气孔4之间的间隙大小的选择与机器精度、气 体流速以及薄膜 一 致性有关。通常可选择该间隙的区间为 0.2mm 20mm。基板12和导电凸起13的末端之间的距离以及导电凸起13的长 度的选择也均与机器精度、气体流速以及薄膜一致性有关，基板12 和导电凸起13的末端之间的距离的可选区间为2mm 100mm，导电凸 起13的长度的可选区间为lmm 100mm。在另一个实施例中，还可以在基板12和射频电极之间加入一个 电压偏置，减弱离子到达薄膜层的动量，从而进一步的减小轰击作用 对薄膜的损伤。在另一个实施例中，还可以根据一些工艺上的要求(薄膜的生长 需要加热来实现，例如非晶硅、微晶硅、氮化硅等)在基板12下加设 加热板。本专利技术可以应用的领域并不仅限于非晶硅电池生产，还可以 应用于TFT-LCD中大面积SixNy、 a-Si的制备、Low-E玻璃中大面 积SixNy、 Si02膜的制备、大面积金刚石薄膜或类金刚石薄膜的制备、半导体行业对硅片的等离子体刻蚀以及对塑料、纺织物表面改性处理 等领域。最后应当说明的是:以上实施例仅用以说明本专利技术的技术方案而非对其限制；尽管参照较佳实施例对本专利技术进行了详细的说明，所属 领域的普通技术人员应当理解依然可以对本专利技术的具体实施方式进 行修改或者对部分技术特征进行等同替换；而不脱离本专利技术技术方案 的精神，其均应涵盖在本专利技术请求保护的技术方案范围当中。权利要求1.一种用于薄膜制备的射频电极，该射频电极具有平板结构(11)，且在平板结构(11)的底面设有多个导电凸起(13)，所述多个导电凸起(13)能够在本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于薄膜制备的射频电极，该射频电极具有平板结构（１１），且在平板结构（１１）的底面设有多个导电凸起（１３），所述多个导电凸起（１３）能够在薄膜制备过程中伸入布气板（３）上分布的布气孔（４）中，以使通过布气孔（４）的气体在多个导电凸起（１３）和布气孔（４）之间放电。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：范振华，
申请(专利权)人：东莞宏威数码机械有限公司，
类型：发明
国别省市：44