專利名稱：平板氮化硅薄膜pecvd沉積系統的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種平板氮化硅薄膜PECVD沉積系統。
背景技術：
目前，國內市場提供的生產用的PECVD主要是管式結構。該結構電極 為多片并聯，電極的寬度約為140~150mm，使用低頻電源。放好樣品后將 電極送入管式PECVD，預熱然后沉積。
該結構電極的每一部分有效沉積面積略大于沉積硅片的面積。沉積樣品 薄膜的均勻性不好控制，由于是管式結構，靠近管壁的溫度髙，而管芯的溫 度相對較低，因此不能保證溫度整體均勻性，由溫度不均勻性導致硅片之間 被沉積薄膜的不均勻性，對材料質量影響很大。
實用新型內容
本實用新型針對以上不足提供一種平板式氮化硅薄膜PECVD沉積系 統，它可用以加工更大面積的硅片，薄膜的沉積質量高，可達到更高的均勻 性、致密性要求。
為達到以上目的，本實用新型的這種平板氮化硅薄膜PECVD沉積系 統，包括沉積腔室、射頻引入電極、加熱器及抽氣系統，其特征在于所述 的沉積系統為平板式PECVD沉積系統，沉積腔室為平板式真空腔體，射頻 引入平板電極設于真空腔體上蓋的下方，加熱器設于真空腔體外部緊貼下電 極的背面。
真空腔體的兩側分別設有錐狀緩沖進氣室和錐狀緩沖抽氣室，錐狀緩沖 進氣室和錐狀緩沖抽氣室分別設置有進氣孔和抽氣孔，抽氣孔與抽氣系統連 接。
射頻引入電極包括電極板和電極框架，其中電極板上設有排列整齊的大 量通氣孔，電極板與電極上蓋設有間隔地安裝于真空腔體上蓋的下面，電極 上蓋上面依次復合氟塑料、屏蔽罩和電極框架。
加熱器包括加熱管和一體連接的導溫塊，其中導溫塊表面固定連接于平
整的加熱面，導溫塊背面設有絕熱棉并用壓板一體固定。 加熱器上還設有測溫熱電偶。
射頻引入電極上設有導氣管，導氣管一端與緩沖進氣室連接，另一端和 電極板與電極上蓋的間隔相連。
射頻引入平板電極可調節地設于真空腔體上蓋的下方。
進氣孔和抽氣孔分別設于錐狀緩沖進氣室和錐狀緩沖抽氣室的底部。
電極板與電極上蓋設有間隔并距離可調節地安裝于真空腔體上蓋的下面。
相對現有的沉積系統，本實用新型具有如下有益效果
1、 結構簡單，生產制造成本低。有效提高沉積樣品的溫度及其均勻性， 有效提高樣品薄膜的均勻性，方便了樣品的裝卸。
2、 有效增大了需要沉積硅片的面積。
3、 解決了可能因為距離不同，受熱不同而產生的沉積質量問題，大大 提高了薄膜的沉積質量，達到更高的均勻性、致密性要求。
以下結合附圖和實施例對本實用新型作進一步的描述
圖1是本實用新型的系統示意圖； 圖2是真空腔體結構示意圖； 圖3是電極結構示意圖； 圖4是加熱器結構示意圖5是真空腔體、電極和加熱器位置關系的示意圖。
其中1真空腔體；2射頻引入電極；3抽氣系統；4進氣管；5抽 氣管；6射頻電源匹配器；7加熱器；8進氣孔；9錐狀緩沖抽氣室；10抽 氣孔；11電極框架；12屏蔽罩；13氟塑料；14電極上蓋；15電極板； 151通氣孔；17加熱管；18導溫塊；19加熱面；20絕熱棉；21壓板； 22測溫熱電偶；23沉積樣品；24螺栓；25真空腔體上蓋；26導氣管。
具體實施方式
實施例如
圖1所示，這種平板氮化硅薄膜PECVD沉積系統，與現有 的相同部分，包括沉積腔室、電極、加熱器7及抽氣系統3，沉積腔室兩側
分別連接有反應氣的進氣管4和抽氣管5,抽氣管5與抽氣系統3連接，射 頻引入電極2與射頻電源匹配器6連接；與現有技術所不同之處在于，沉積 腔室為平板式真空腔體1，電極2是射頻引入電極2設于真空腔體l上部(圖 1未示出)，加熱器7設于真空腔體1的底部。下面再對各個組成部分做具 體說明
如圖2所示，真空腔體1為一方形體形，兩側分別設有錐狀緩沖進氣室 和錐狀緩沖抽氣室，其中進氣室設有錐狀一長條形進氣孔8，并與進氣管連 接，對應的另一側設有一個錐狀緩沖抽氣室9，抽氣孔10設于該緩沖抽氣 室9的底部，抽氣孔10與抽氣系統3連接，加熱器7相當于真空腔體1的 下蓋設于底部，沉積樣品也就是下電極直接放在加熱器7上(圖中未示出)。
如圖3所示，射頻引入電極2包括電極板15和電極框架11，其中電極 板上設有排列整齊的大量通氣孔151，電極板15與電極上蓋14設有間隔并 距離可調節地安裝于真空腔體上蓋25的下面，電極上蓋14上面依次復合氟 塑料13、屏蔽罩12和電極框架11，電極板15與電極上蓋14的間隔16與 電極框架11形成電極氣體盒，射頻引入電極上設有導氣管26，導氣管26 一端與緩沖進氣室連接，另一端和電極板15與電極上蓋14的間隔16相連， 電極板15上排列整齊的大量通氣孔151可以保證氣流均勻的分布在射頻引 入電極2的下方。需要說明的是，這里所說的射頻引入電極2為上電極，與 作為下電極的沉積樣品23對應。
如圖4所示，加熱器7包括加熱管17和一體連接的導溫塊18，其中導 溫塊18表面固定連接有平整的加熱面19,導溫塊18背面設有絕熱棉20并 用壓板21—體固定，加熱器7上還設有測溫熱電偶22，即時監測加熱面19 的溫度。
如圖5所示，加熱器7位于真空腔體的下方，實際上是作為下蓋的一部 分，沉積樣品23也就是下電極直接放在加熱器7上方，兩者相互接觸，射 頻引入電極2通過可調節的螺栓24懸掛于真空腔體上蓋25底部，通過螺栓 24可以調節射頻引入電級2與沉積樣品23之間的距離。
本實用新型為平板式真空腔體，可以對更大面積的硅片進行加工，可用 以沉積數量在100片以上的125mmX125mm硅片的SiNx薄膜，本實施例的 真空腔體規格為1.5m*1.5m*0.4m，可有效沉積面積為1.4m*1.4m,而且這 種結構為加熱系統更為合理，不會因溫度不均造成沉積質量下降。
本實用新型的真空腔體靠近抽氣口的部分設計成錐狀，起到"抽氣緩沖" 的作用，可避免抽氣孔部位直接抽真空腔室的氣體而導致氣流嚴重不均勻， 直接影響沉積效果，該部分是保證大面積沉積的關鍵因素之一。所設計的射 頻引入電極充分考慮保證大面積沉積的均勻性，氣體進入電極的氣體盒子， 充分混合各種氣體，然后通過氣體盒子的篩孔均勻的流出。并且，保證沉積 薄膜的均勻性的另一關鍵因素是沉積溫度的均勻性，為了保證溫度的大面積 均勻性，也保證薄膜的沉積質量，本實施例采用外加熱方式，并且分25個 溫區分別控制，每個溫區采用銅塊導熱，以達到溫度的高度均勻性。
因而，本實用新型沉積的薄膜質量高，可達到更高的均勻性、致密性要求。
應當指出，對于經充分說明的本實用新型來說，還可具有多種變換及改 型的實施方案，并不局限于上述實施方式的具體實施例。上述實施例僅僅作 為本實用新型的說明，而不是對本實用新型的限制。總之，本實用新型的保 護范圍應包括那些對于本領域普通技術人員來說顯而易見的變換或替代以 及改型。
權利要求1.一種平板氮化硅薄膜PECVD沉積系統，包括沉積腔室、射頻引入電極、加熱器及抽氣系統，其特征在于所述的沉積系統為平板式PECVD沉積系統，沉積腔室為平板式真空腔體，射頻引入平板電極設于真空腔體上蓋的下方，加熱器設于真空腔體外部緊貼下電極的背面。
2. 根據權利要求1所述的平板氮化硅薄膜PECVD沉積系統，其特征 在于真空腔體的兩側分別設有錐狀緩沖進氣室和錐狀緩沖抽氣室，錐狀緩 沖進氣室和錐狀緩沖抽氣室分別設置有進氣孔和抽氣孔，抽氣孔與抽氣系統 連接。
3. 根據權利要求2所述的平板氮化硅薄膜PECVD沉積系統，其特征 在于所述的射頻引入電極包括電極板和電極框架，其中電極板上設有排列 整齊的大量通氣孔，電極板與電極上蓋設有間隔地安裝于真空腔體上蓋的下 面，電極上蓋上面依次復合氟塑料、屏蔽罩和電極框架。
4. 根據權利要求1所述的平板氮化硅薄膜PECVD沉積系統，其特征 在于所述的加熱器包括加熱管和一體連接的導溫塊，其中導溫塊表面固定 連接于平整的加熱面，導溫塊背面設有絕熱棉并用壓板一體固定。
5. 根據權利要求4所述的平板氮化硅薄膜PECVD沉積系統，其特征 在于所述的加熱器上還設有測溫熱電偶。
6. 根據權利要求3所述的平板氮化硅薄膜PECVD沉積系統，其特征 在于所述的射頻引入電極上設有導氣管，導氣管一端與緩沖進氣室連接， 另一端和電極板與電極上蓋的間隔相連。
7. 根據權利要求1所述的平板氮化硅薄膜PECVD沉積系統，其特征在于所述的射頻引入平板電極可調節地設于真空腔體上蓋的下方。
8. 根據權利要求2所述的平板氮化硅薄膜PECVD沉積系統，其特征在于所述進氣孔和抽氣孔分別設于錐狀緩沖進氣室和錐狀緩沖抽氣室的底部。
9. 根據權利要求3所述的平板氮化硅薄膜PECVD沉積系統，其特征 在于所述的電極板與電極上蓋設有間隔并距離可調節地安裝于真空腔體上蓋的下面。
專利摘要本實用新型公開了一種平板氮化硅薄膜PECVD沉積系統，包括沉積腔室、射頻引入電極、加熱器及抽氣系統，該沉積系統為平板式，沉積腔室為平板式真空腔體，射頻引入平板電極設于真空腔體上蓋的下方，加熱器設于真空腔體外部緊貼下電極的背面。真空腔體兩側分別設有錐狀緩沖進氣室和錐狀緩沖抽氣室，進氣室和抽氣室分別設置有進氣孔和抽氣孔，抽氣孔與抽氣系統連接。射頻引入電極包括電極板和電極框架，電極板上設有排列整齊的通氣孔，電極板與電極上蓋設有間隔地安裝于真空腔體上蓋的下面，電極上蓋上面依次復合氟塑料、屏蔽罩和電極框架。本實用新型可用以沉積數量在百片以上125mm×125mm硅片的SiNx薄膜，薄膜的沉積質量高，可達到更高均勻性、致密性要求。
文檔編號C23C16/513GK201195747SQ20082003450
公開日2009年2月18日 申請日期2008年4月29日 優先權日2008年4月29日
發明者周子彬, 奚建平 申請人:奚建平