專利名稱：射頻電極及薄膜制備裝置的制作方法
技術領域：
本發明涉及薄膜制備技術，尤其涉及一種用于薄膜制備的射頻電 極，以及薄膜制備裝置。
背景技術：
在非晶硅電池生產工藝中，通常要通過等離子體加強化學氣相沉
積(Plasma Enhanced Chemical Vapor Deposition,簡稱PECVD )方 式進行薄膜制備。在這種PECVD工藝中，多采用平板電極和微孔式 結構的布氣方式，如圖1所示，為現有薄膜制備裝置的結構示意圖， 包括平板RF陰極1、布氣板3、 TCO基板5和加熱板6，其中布氣板 3上均勻分布著多個布氣孔4，在薄膜制備時通入的反應氣體2會在電 場的作用下被電離成離子，并沉積在TCO基板5上，同時通過布氣 孔2的離子也在電場的作用下對TCO基板5上的薄膜層7造成強烈 的轟擊，從而導致沉積的薄膜的質量受到影響。
發明內容
本發明的目的是提出一種射頻電極，能夠用于在薄膜制備過程中 有效的減少離子對沉積膜層的轟擊損傷而對沉積膜層的質量造成的影 響。
本發明的另一目的是提出一種薄膜制備裝置，能夠有效的減少離 子對沉積膜層的轟擊損傷，提高沉積膜層的質量。
為實現上述目的，本發明提供了一種射頻電極，該射頻電極具有 平板結構(11)，且在平板結構(11)的底面設有多個導電凸起(13 )， 所述多個導電凸起(13)能夠在薄膜制備過程中伸入布氣板(3)上分 布的布氣孔U)中，以使通過布氣孔(4)的氣體在多個導電凸起(13)和布氣孔(4)之間;改電。
進一步的，所述多個導電凸起(13)伸入布氣孔(4)的部分為 柱體、管體、倒錐體或球體，且所述多個導電凸起(13)與布氣孔(4) 之間放電的區域沒有棱角。
進一步的，所述柱體為圓柱體、橢圓柱體或多邊形柱體；所述管 體為圓柱管體、橢圓柱管體或多邊形柱管體。
進一步的，所述柱體或管體的末端為圓弧形。
為實現上述另一目的，本發明提供了一種包括上述任一射頻電極 的薄膜制備裝置，其中所述射頻電極的多個導電凸起(13)伸入布氣 板(3)上分布的布氣孔(4)的中央，在導電凸起(13)和布氣孔(4) 之間存在間隙。
進一步的，所述多個導電凸起(3)伸入布氣孔(4)的部分為倒 錐體或球體，所述布氣孔(4)的內壁與所述多個導電凸起(3)伸入 布氣孔(4)的部分相適應。
進一步的，在所述射頻電極和基板之間增加偏置電壓。
進一步的，所述間隙為0.2mm 20mm。
進一步的，所述射頻電極的多個導電凸起(13 )的末端與基板(12 ) 之間的多巨離為2mm 100mm。
進一步的，所迷射頻電極的多個導電凸起(13)的長度為 lmm 100mm。
基于上述技術方案，本發明在平板結構上設置了插入布氣孔中的 導電凸起，使得薄膜制備過程中通過布氣孔中的氣體能夠在導電凸起 周圍產生強烈放電，從而減少了電離出的離子對薄膜的轟擊損傷，提 高了沉積膜層的質量。
此處所說明的附圖用來提供對本發明的進一步理解，構成本申請 的一部分，本發明的示意性實施例及其說明用于解釋本發明，并不構 成對本發明的不當限定。在附圖中圖1為現有薄膜制備裝置的結構示意圖。
圖2為本發明薄膜制備裝置的一實施例的結構示意圖。
圖3為本發明薄膜制備裝置的布氣板和插入的導電凸起的平面示意圖。
圖4a-4d為本發明薄膜制備裝置的幾種布氣板和插入的導電凸起 的平面示意圖。
圖5a-5c為本發明薄膜制備裝置的幾種布氣板和插入的導電凸起 的剖面示意圖。
具體實施例方式
下面通過附圖和實施例，對本發明的技術方案做進一 步的詳細描述。
如圖2所示，為本發明薄膜制備裝置的一實施例的結構示意圖。 該裝置至少包括射頻電極、布氣板3、用于沉積薄膜的基板12，其中 射頻電極具有平板結構U，且在平板結構11的底面設有多個導電凸 起13，這些導電凸起13伸入布氣板3上分布的布氣孔4的中央，以 使通過布氣孔4的氣體在多個導電凸起13和布氣孔4之間放電。在導 電凸起13和布氣孔4之間存在有間隙。
射頻電極、布氣板3以及基板12通常被置于密閉環境中進行工 作，當通入反應氣體2時，反應氣體2通過布氣孔4和導電凸起13 之間的間隙進入布氣板3和基板12之間的腔體，此時如果打開射頻電 極的電源，而布氣板3接地，通過的反應氣體2會被充分電離，這些 離子運動到基板12表面沉積出薄膜。反應氣體2會在導電凸起13周 圍產生強烈的放電，而由于射頻電極和基板12之間的距離相對較遠， 因此電離出的離子和基團不會沉積薄膜造成的較強烈的轟擊損傷，從 而提高了沉積薄膜的質量。
布氣板3上分布的多個布氣孔4與導電凸起13在數量和位置上 都是相對應的，從而保證在安裝薄膜制備裝置時能夠準確地將導電凸 起13插入到布氣孔4中。如圖3所示，導電凸起13通常被較精確的插入布氣孔4的中央， 而避免與布氣孔4的一邊接觸或者有較大程度的偏斜，如果出現了一 邊接觸或者較大程度的偏斜，則可能導致距離較近和較遠位置產生的 等離子不均勻，甚至產生打弧現象，影響薄膜制成的質量。
為了避免尖端放電，通常在導電凸起13與布氣孔4之間放電的 區域沒有棱角。圖3中導電凸起13伸入布氣孔4的部分為圓柱體，在 其他實施例中(參見圖4a-4d)，導電凸起13伸入布氣孔4的部分還 可以是柱體或管體的幾種形式，例如橢圓柱體、多邊形柱體(比如矩 形柱體、三角形柱體等)、圓柱管體、橢圓柱管體或多邊形柱管體等。
為了減少柱體或管體的末端的棱角的放電影響，還可以將柱體或 管體的末端設計為圓孤形(參見圖5a)。
如圖5b-5c所示，導電凸起13伸入布氣孔4的部分還可以是倒 錐體或球體，其中布氣孔4的內壁與該伸入的部分相適應，這兩種設 計均提高了等離子體放電區域的面積，提高了反應氣體的利用率。
導電凸起13和布氣孔4之間的間隙大小的選擇與機器精度、氣 體流速以及薄膜 一 致性有關。通常可選擇該間隙的區間為 0.2mm 20mm。
基板12和導電凸起13的末端之間的距離以及導電凸起13的長 度的選擇也均與機器精度、氣體流速以及薄膜一致性有關，基板12 和導電凸起13的末端之間的距離的可選區間為2mm 100mm，導電凸 起13的長度的可選區間為lmm 100mm。
在另一個實施例中，還可以在基板12和射頻電極之間加入一個 電壓偏置，減弱離子到達薄膜層的動量，從而進一步的減小轟擊作用 對薄膜的損傷。
在另一個實施例中，還可以根據一些工藝上的要求(薄膜的生長 需要加熱來實現，例如非晶硅、微晶硅、氮化硅等)在基板12下加設 加熱板。本發明可以應用的領域并不僅限于非晶硅電池生產，還可以 應用于TFT-LCD中大面積SixNy、 a-Si的制備、Low-E玻璃中大面 積SixNy、 Si02膜的制備、大面積金剛石薄膜或類金剛石薄膜的制備、半導體行業對硅片的等離子體刻蝕以及對塑料、紡織物表面改性處理 等領域。
最后應當說明的是:以上實施例僅用以說明本發明的技術方案而
非對其限制；盡管參照較佳實施例對本發明進行了詳細的說明，所屬 領域的普通技術人員應當理解依然可以對本發明的具體實施方式
進 行修改或者對部分技術特征進行等同替換；而不脫離本發明技術方案 的精神，其均應涵蓋在本發明請求保護的技術方案范圍當中。
權利要求
1.一種用于薄膜制備的射頻電極，該射頻電極具有平板結構(11)，且在平板結構(11)的底面設有多個導電凸起(13)，所述多個導電凸起(13)能夠在薄膜制備過程中伸入布氣板(3)上分布的布氣孔(4)中，以使通過布氣孔(4)的氣體在多個導電凸起(13)和布氣孔(4)之間放電。
2、 根據權利要求1所述的射頻電極，其中所述多個導電凸起(13) 伸入布氣孔(4)的部分為柱體、管體、倒錐體或球體，且所述多個導 電凸起(13)與布氣孔(4)之間放電的區域沒有棱角。
3、 根據權利要求2所述的射頻電極，其中所述柱體為圓柱體、 橢圓柱體或多邊形柱體；所述管體為圓柱管體、橢圓柱管體或多邊形 柱管體。
4、 根據權利要求3所迷的射頻電極，其中所述柱體或管體的末 端為圓弧形。
5、 一種包括權利要求l-4任一所述的射頻電極的薄膜制備裝置， 其中所述射頻電極的多個導電凸起(13)伸入布氣板(3)上分布的布 氣孔(4)的中央，在導電凸起(13)和布氣孔(4)之間存在間隙。
6、 根據權利要求5所述的薄膜制備裝置，其中所述多個導電凸 起(3)伸入布氣孔(4)的部分為倒錐體或球體，所述布氣孔(4)的 內壁與所述多個導電凸起(3)伸入布氣孔(4)的部分相適應。
7、 根據權利要求5所述的薄膜制備裝置，其中在所述射頻電極 和基板之間增加偏置電壓。
8、 根據權利要求5所述的薄膜制備裝置，其中所述間隙為 0.2mm 20mm。
9、 根據權利要求5所述的薄膜制備裝置，其中所述射頻電極的 多個導電凸起(13)的末端與基板(12)之間的距離為2mm 100mm。
10、 根據權利要求5所述的薄膜制備裝置，其中所述射頻電極的 多個導電凸起(13)的長度為lmm 100mm。
全文摘要
本發明涉及一種用于薄膜制備的射頻電極，該射頻電極具有平板結構(11)，且在平板結構(11)的底面設有多個導電凸起(13)。本發明還涉及一種包括上述射頻電極的薄膜制備裝置，其中射頻電極的多個導電凸起(13)伸入布氣板(3)上分布的布氣孔(4)的中央，在導電凸起(13)和布氣孔(4)之間存在間隙。本發明在平板結構上設置了插入布氣孔中的導電凸起，使得薄膜制備過程中通過布氣孔中的氣體能夠在導電凸起周圍產生強烈放電，從而減少了電離出的離子對薄膜的轟擊損傷，提高了沉積膜層的質量。
文檔編號C23C16/50GK101307437SQ200810127058
公開日2008年11月19日 申請日期2008年6月19日 優先權日2008年6月19日
發明者范振華 申請人:東莞宏威數碼機械有限公司