平板氮化硅薄膜PECVD沉积系统技术方案

本实用新型专利技术公开了一种平板氮化硅薄膜ＰＥＣＶＤ沉积系统，包括沉积腔室、射频引入电极、加热器及抽气系统，该沉积系统为平板式，沉积腔室为平板式真空腔体，射频引入平板电极设于真空腔体上盖的下方，加热器设于真空腔体外部紧贴下电极的背面。真空腔体两侧分别设有锥状缓冲进气室和锥状缓冲抽气室，进气室和抽气室分别设置有进气孔和抽气孔，抽气孔与抽气系统连接。射频引入电极包括电极板和电极框架，电极板上设有排列整齐的通气孔，电极板与电极上盖设有间隔地安装于真空腔体上盖的下面，电极上盖上面依次复合氟塑料、屏蔽罩和电极框架。本实用新型专利技术可用以沉积数量在百片以上１２５ｍｍ×１２５ｍｍ硅片的ＳｉＮｘ薄膜，薄膜的沉积质量高，可达到更高均匀性、致密性要求。（*该技术在2018年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种平板氮化硅薄膜PECVD沉积系统。
技术介绍
目前，国内市场提供的生产用的PECVD主要是管式结构。该结构电极 为多片并联，电极的宽度约为140~150mm，使用低频电源。放好样品后将 电极送入管式PECVD，预热然后沉积。该结构电极的每一部分有效沉积面积略大于沉积硅片的面积。沉积样品 薄膜的均匀性不好控制，由于是管式结构，靠近管壁的温度髙，而管芯的温 度相对较低，因此不能保证温度整体均匀性，由温度不均匀性导致硅片之间 被沉积薄膜的不均匀性，对材料质量影响很大。
技术实现思路
本技术针对以上不足提供一种平板式氮化硅薄膜PECVD沉积系 统，它可用以加工更大面积的硅片，薄膜的沉积质量高，可达到更高的均匀 性、致密性要求。为达到以上目的，本技术的这种平板氮化硅薄膜PECVD沉积系 统，包括沉积腔室、射频引入电极、加热器及抽气系统，其特征在于所述 的沉积系统为平板式PECVD沉积系统，沉积腔室为平板式真空腔体，射频 引入平板电极设于真空腔体上盖的下方，加热器设于真空腔体外部紧贴下电 极的背面。真空腔体的两侧分别设有锥状缓冲进气室和锥状缓冲抽气室，锥状缓冲 进气室和锥状缓冲抽气室分别设置有进气孔和抽气孔，抽气孔与抽气系统连 接。射频引入电极包括电极板和电极框架，其中电极板上设有排列整齐的大 量通气孔，电极板与电极上盖设有间隔地安装于真空腔体上盖的下面，电极 上盖上面依次复合氟塑料、屏蔽罩和电极框架。加热器包括加热管和一体连接的导温块，其中导温块表面固定连接于平整的加热面，导温块背面设有绝热棉并用压板一体固定。 加热器上还设有测温热电偶。射频引入电极上设有导气管，导气管一端与缓冲进气室连接，另一端和 电极板与电极上盖的间隔相连。射频引入平板电极可调节地设于真空腔体上盖的下方。进气孔和抽气孔分别设于锥状缓冲进气室和锥状缓冲抽气室的底部。电极板与电极上盖设有间隔并距离可调节地安装于真空腔体上盖的下面。相对现有的沉积系统，本技术具有如下有益效果1、 结构简单，生产制造成本低。有效提高沉积样品的温度及其均匀性， 有效提高样品薄膜的均匀性，方便了样品的装卸。2、 有效增大了需要沉积硅片的面积。3、 解决了可能因为距离不同，受热不同而产生的沉积质量问题，大大 提高了薄膜的沉积质量，达到更高的均匀性、致密性要求。以下结合附图和实施例对本技术作进一步的描述 附图说明图1是本技术的系统示意图； 图2是真空腔体结构示意图； 图3是电极结构示意图； 图4是加热器结构示意图5是真空腔体、电极和加热器位置关系的示意图。其中1真空腔体；2射频引入电极；3抽气系统；4进气管；5抽 气管；6射频电源匹配器；7加热器；8进气孔；9锥状缓冲抽气室；10抽 气孔；11电极框架；12屏蔽罩；13氟塑料；14电极上盖；15电极板； 151通气孔；17加热管；18导温块；19加热面；20绝热棉；21压板； 22测温热电偶；23沉积样品；24螺栓；25真空腔体上盖；26导气管。具体实施方式实施例如图1所示，这种平板氮化硅薄膜PECVD沉积系统，与现有 的相同部分，包括沉积腔室、电极、加热器7及抽气系统3，沉积腔室两侧分别连接有反应气的进气管4和抽气管5,抽气管5与抽气系统3连接，射 频引入电极2与射频电源匹配器6连接；与现有技术所不同之处在于，沉积 腔室为平板式真空腔体1，电极2是射频引入电极2设于真空腔体l上部(图 1未示出)，加热器7设于真空腔体1的底部。下面再对各个组成部分做具 体说明如图2所示，真空腔体1为一方形体形，两侧分别设有锥状缓冲进气室 和锥状缓冲抽气室，其中进气室设有锥状一长条形进气孔8，并与进气管连 接，对应的另一侧设有一个锥状缓冲抽气室9，抽气孔10设于该缓冲抽气 室9的底部，抽气孔10与抽气系统3连接，加热器7相当于真空腔体1的 下盖设于底部，沉积样品也就是下电极直接放在加热器7上(图中未示出)。如图3所示，射频引入电极2包括电极板15和电极框架11，其中电极 板上设有排列整齐的大量通气孔151，电极板15与电极上盖14设有间隔并 距离可调节地安装于真空腔体上盖25的下面，电极上盖14上面依次复合氟 塑料13、屏蔽罩12和电极框架11，电极板15与电极上盖14的间隔16与 电极框架11形成电极气体盒，射频引入电极上设有导气管26，导气管26 一端与缓冲进气室连接，另一端和电极板15与电极上盖14的间隔16相连， 电极板15上排列整齐的大量通气孔151可以保证气流均匀的分布在射频引 入电极2的下方。需要说明的是，这里所说的射频引入电极2为上电极，与 作为下电极的沉积样品23对应。如图4所示，加热器7包括加热管17和一体连接的导温块18，其中导 温块18表面固定连接有平整的加热面19,导温块18背面设有绝热棉20并 用压板21—体固定，加热器7上还设有测温热电偶22，即时监测加热面19 的温度。如图5所示，加热器7位于真空腔体的下方，实际上是作为下盖的一部 分，沉积样品23也就是下电极直接放在加热器7上方，两者相互接触，射 频引入电极2通过可调节的螺栓24悬挂于真空腔体上盖25底部，通过螺栓 24可以调节射频引入电级2与沉积样品23之间的距离。本技术为平板式真空腔体，可以对更大面积的硅片进行加工，可用 以沉积数量在100片以上的125mmX125mm硅片的SiNx薄膜，本实施例的 真空腔体规格为1.5m*1.5m*0.4m，可有效沉积面积为1.4m*1.4m,而且这 种结构为加热系统更为合理，不会因温度不均造成沉积质量下降。本技术的真空腔体靠近抽气口的部分设计成锥状，起到"抽气缓冲" 的作用，可避免抽气孔部位直接抽真空腔室的气体而导致气流严重不均匀， 直接影响沉积效果，该部分是保证大面积沉积的关键因素之一。所设计的射 频引入电极充分考虑保证大面积沉积的均匀性，气体进入电极的气体盒子， 充分混合各种气体，然后通过气体盒子的筛孔均匀的流出。并且，保证沉积 薄膜的均匀性的另一关键因素是沉积温度的均匀性，为了保证温度的大面积 均匀性，也保证薄膜的沉积质量，本实施例采用外加热方式，并且分25个 温区分别控制，每个温区采用铜块导热，以达到温度的高度均匀性。因而，本技术沉积的薄膜质量高，可达到更高的均匀性、致密性要求。应当指出，对于经充分说明的本技术来说，还可具有多种变换及改 型的实施方案，并不局限于上述实施方式的具体实施例。上述实施例仅仅作 为本技术的说明，而不是对本技术的限制。总之，本技术的保 护范围应包括那些对于本领域普通技术人员来说显而易见的变换或替代以 及改型。权利要求1.一种平板氮化硅薄膜PECVD沉积系统，包括沉积腔室、射频引入电极、加热器及抽气系统，其特征在于所述的沉积系统为平板式PECVD沉积系统，沉积腔室为平板式真空腔体，射频引入平板电极设于真空腔体上盖的下方，加热器设于真空腔体外部紧贴下电极的背面。2. 根据权利要求1所述的平板氮化硅薄膜PECVD沉积系统，其特征 在于真空腔体的两侧分别设有锥状缓冲进气室和锥状缓冲抽气室，锥状缓 冲进气室和锥状缓冲抽气室分别设置有进气孔和抽气孔，抽气孔与抽气系统 连接。3. 根据权利要求2所述的平板氮化硅薄膜PE本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种平板氮化硅薄膜ＰＥＣＶＤ沉积系统，包括沉积腔室、射频引入电极、加热器及抽气系统，其特征在于：所述的沉积系统为平板式ＰＥＣＶＤ沉积系统，沉积腔室为平板式真空腔体，射频引入平板电极设于真空腔体上盖的下方，加热器设于真空腔体外部紧贴下电极的背面。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：奚建平，周子彬，
申请(专利权)人：奚建平，
类型：实用新型
国别省市：32[中国|江苏]