等离子体工艺设备中用于解决寄生等离子体的结构及方法技术

本发明专利技术公开了一种等离子体工艺设备中用于解决寄生等离子体的结构及方法，属于等离子体工艺设备领域。该结构的第一气体通道上连通有细孔绝缘管和第二气体通道，细孔绝缘管用于向布气盒组件内馈入工艺气体；第二气体通道与第一气体通道之间设置有通断阀，第二气体通道用于向布气盒组件内馈入清洗气体。因此，一方面，在加工前可将通断阀关闭，并向粗孔绝缘管道及第二气体通道内通入预设压力的清洗气体，以在粗孔绝缘管道及第二气体通道内形成相对高压环境；另一方面，将工艺气体和清洗气体的气路分开设置，使得工艺气体气路可以设置很小的内径，从而抑制工艺气体在进入工艺腔体前发生电解并产生寄生等离子体，有效地降低了因寄生等离子体而发生的绝缘管爆裂、损坏的概率。生等离子体而发生的绝缘管爆裂、损坏的概率。生等离子体而发生的绝缘管爆裂、损坏的概率。

【技术实现步骤摘要】
等离子体工艺设备中用于解决寄生等离子体的结构及方法


[0001]本专利技术涉及等离子体工艺设备
，更具体地说，涉及一种等离子体工艺设备中用于解决寄生等离子体的结构及方法。

技术介绍

[0002]等离子体工艺设备，诸如等离子体增强化学气相沉积(PECVD)，常用于半导体晶圆、平板基板、太阳能电池片和液晶显示器基片上沉积薄膜，将含有目标薄膜元素的工艺气体引入具有设置在基板支撑件上的真空腔室中来实现。工艺气体通过位于真空腔室的顶部附近的布气盒组件，经过耦接到真空腔室的RF源向腔室施加射频功率，将腔室中的工艺气体激发成等离子体。被激发的气体附着在基板的表面上发生反应形成膜层，基板通过加热装置维持特定的温度。气体扩散组件通常连接到RF电源，或者VHF电源，作为平板放电板的阴极，而基板往往做接地设置
[0003]在使用PECVD工艺沉积的薄膜中通常需要这种薄膜的均匀性(厚度和折射率两方面上的均匀性)，随着大尺寸LCD面板和高产量太阳能电池片的需求持续增长，用于镀膜的PECVD腔体尺寸不断增加，所需要的电源功率也在增加。此外，更高功率和频率的新工艺条件，对器件性能的提升也以被证实。然而，现有的PECVD的工艺气体和清洗气体的馈入通常共用一根陶瓷管，且为了确保清洗气体能够足量地、稳定地馈入，该陶瓷管的管径会加粗设置，使得高功率下的高压电流容易击穿陶瓷管内的工艺气体，导致陶瓷管内的工艺气体提前电解，并产生寄生等离子体，增加了额外的功率消耗，陶瓷管处也会因等离子体反应形成膜层积累污染通道，甚至引发陶瓷管的爆裂、损坏。/>
技术实现思路

[0004]1.专利技术要解决的技术问题
[0005]本专利技术的目的在于克服现有技术中等离子体工艺设备进行真空镀膜加工时，射频功率的消耗，以及绝缘管内容易产生寄生等离子体而使绝缘管发生爆裂、损坏的不足，提供了一种等离子体工艺设备中用于解决寄生等离子体的结构及方法，旨在防止绝缘管内产生寄生等离子体。
[0006]2.技术方案
[0007]为达到上述目的，本专利技术提供的技术方案为：
[0008]本专利技术的一种等离子体工艺设备中用于解决寄生等离子体的结构，包括与布气盒组件连通的第一气体通道，以及与所述第一气体通道电连接的射频电源；所述第一气体通道上连通有细孔绝缘管和第二气体通道，所述细孔绝缘管用于向所述布气盒组件内馈入等离子体工艺的工艺气体；所述第二气体通道与所述第一气体通道之间设置有通断阀，所述第二气体通道用于向所述布气盒组件内馈入清洗气体。
[0009]进一步地，所述第二气体通道的一端通过所述通断阀与所述第一气体通道连通，所述第二气体通道的另一端通过粗孔绝缘管道与远程等离子源连通，所述粗孔绝缘管道的
内径大于所述细孔绝缘管的内径。
[0010]进一步地，所述细孔绝缘管的内径大小为2mm
‑
30mm，粗孔绝缘管道的内径大小为10mm
‑
100mm。
[0011]进一步地，所述远程等离子源通过第三气体管道与清洗气体源连通，所述第三气体管道上设置有真空计，所述真空计用于检测所述第三气体管道内的清洗气体的气压。
[0012]进一步地，所述第三气体管道上连通有第四气体管道，所述第四气体管道与泵机连通，用于将所述第二气体通道、粗孔绝缘管道和远程等离子源内的气体抽净。
[0013]进一步地，所述细孔绝缘管为陶瓷材质，或者为聚四氟乙烯材质，或者为经硬质阳极氧化的铝件；所述粗孔绝缘管为陶瓷材质，或者为聚四氟乙烯材质，或者为经硬质阳极氧化的铝件。
[0014]进一步地，所述清洗气体为三氟化氮、氩气、氮气中的至少一种。
[0015]进一步地，所述第一气体通道和第二气体通道的材质为铝材。
[0016]利用带有上述结构的等离子体工艺设备进行真空镀膜加工的方法，加工前，将通断阀关闭，向第二气体通道内充入清洗气体直至预设压力；之后，工艺气体经细孔绝缘管、第一气体通道、布气盒组件进入工艺腔室，开始真空镀膜加工。
[0017]进一步地，包括以下步骤，
[0018]步骤一、加工前，将通断阀关闭，向第二气体通道内充入清洗气体直至预设压力；
[0019]步骤二、工艺气体经细孔绝缘管、第一气体通道、布气盒组件进入工艺腔室，开始真空镀膜加工；
[0020]步骤三、当工艺腔室需要清洗时，停止工艺气体的供气，然后将第二气体通道内充入的清洗气体排出；
[0021]步骤四、打开通断阀，清洗气体经远程等离子源、粗孔绝缘管、第二气体通道、第一气体通道、布气盒组件进入工艺腔室，对工艺腔室进行清洗。
[0022]进一步地，所述预设压力取值范围为1～500托。
[0023]3.有益效果
[0024]采用本专利技术提供的技术方案，与现有技术相比，具有如下有益效果：
[0025](1)本专利技术的用于解决寄生等离子体的结构，包括与布气盒组件连通的第一气体通道，以及与第一气体通道电连接的射频电源；第一气体通道上连通有细孔绝缘管和第二气体通道，细孔绝缘管用于向布气盒组件内馈入等离子体工艺的工艺气体；第二气体通道与第一气体通道之间设置有通断阀，第二气体通道用于向布气盒组件内馈入清洗气体。因此，一方面，在加工前可将通断阀关闭，并向粗孔绝缘管道及第二气体通道内通入预设压力的清洗气体，以在粗孔绝缘管道及第二气体通道内形成相对高压环境，降低高压电流击穿清洗气体的可能性；另一方面，将工艺气体和清洗气体的气路分开设置，使得工艺气体气路可以设置很小的内径，降低高压电流击穿细孔绝缘管内的工艺气体的可能性，从而避免工艺气体在进入工艺腔体前发生电解并产生寄生等离子体，有效地降低了因寄生等离子体而发生的绝缘管爆裂、损坏的概率。
[0026](2)本专利技术中，第二气体通道的一端通过通断阀与第一气体通道连通，第二气体通道的另一端通过粗孔绝缘管道与远程等离子源连通，粗孔绝缘管道的内径大于细孔绝缘管的内径，从而方便于清洗气体足量地、稳定地馈入工艺腔室中，完成清洗。
[0027](3)本专利技术的真空镀膜加工的方法，在加工前，向第二气体通道内充入清洗气体，以将第二气体通道内的气压提升至预设气压，并通过这种提高气压的方式，即使在粗孔绝缘管的内径较大的情况下，也能防止电流击穿，从而避免粗孔绝缘管内的气体发生电解，防止粗孔绝缘管内产生寄生等离子体。
附图说明
[0028]图1为常用的等离子体工艺设备结构示意图；
[0029]图2为本专利技术的等离子体工艺设备结构示意图。
具体实施方式
[0030]为进一步了解本专利技术的内容，结合附图和实施例对本专利技术作详细描述。
[0031]本说明书附图所绘示的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本专利技术可实施的限定条件，故不具技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本专利技术所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本专利技术所揭示的
技术实现思路
得能涵盖的范围内。同时，本说本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种等离子体工艺设备中用于解决寄生等离子体的结构，包括与布气盒组件连通的第一气体通道，以及与所述第一气体通道电连接的射频电源；其特征在于：所述第一气体通道上连通有细孔绝缘管和第二气体通道，所述细孔绝缘管用于向所述布气盒组件内馈入等离子体工艺的工艺气体；所述第二气体通道与所述第一气体通道之间设置有通断阀，所述第二气体通道用于向所述布气盒组件内馈入清洗气体。2.根据权利要求1所述的一种等离子体工艺设备中用于解决寄生等离子体的结构，其特征在于：所述第二气体通道的一端通过所述通断阀与所述第一气体通道连通，所述第二气体通道的另一端通过粗孔绝缘管道与远程等离子源连通，所述粗孔绝缘管道的内径大于所述细孔绝缘管的内径。3.根据权利要求2所述的一种等离子体工艺设备中用于解决寄生等离子体的结构，其特征在于：所述远程等离子源通过第三气体管道与清洗气体源连通。4.根据权利要求3所述的一种等离子体工艺设备中用于解决寄生等离子体的结构，其特征在于：所述第三气体管道上连通有第四气体管道，所述第四气体管道与泵机连通，用于将所述第二气体通道、粗孔绝缘管道和远程等离子源内的气体抽净。5.根据权利要求2所述的一种等离子体工艺设备中用于解决寄生等离子体的结构，其特征在于：所述细孔绝缘管为陶瓷材质，或者为聚四氟乙烯材质，或者为经硬质阳极氧化的铝件；所述粗孔绝缘管为陶瓷材质，或者为聚四氟乙烯材质，或者为经硬质阳极氧化的铝件。6.根据权利要求1所述的一种等离子体工艺设备中用于解决寄生等离子体的结构，其特征在于：所述清洗气体为NF3、C...

【专利技术属性】
技术研发人员：王登志，王凤明，陈晨，屈庆源，何学勇，李王俊，
申请(专利权)人：苏州迈正科技有限公司，
类型：发明
国别省市：