等離子體增強化學氣相沉積電極板裝置及沉積裝置的製作方法
2023-09-21 19:48:25
專利名稱：等離子體增強化學氣相沉積電極板裝置及沉積裝置的製作方法
技術領域：
本實用新型屬於等離子體增強化學氣相沉積技術領域，具體涉及一種等離子體增強化學氣相沉積電極板裝置及沉積裝置。
背景技術：
隨著經濟建設的快速發展，微電子技術得到了迅猛的發展，等離子體增強化學氣相沉積(簡稱=PECVD)設備的開發和使用也日益廣泛。PECVD設備是利用高頻電源輝光放電，產生等離子體化學沉積的設備，由於等離子體的存在，從而降低沉積溫度。目前，PECVD設備廣泛的用於液晶顯示行業、太陽能電池行業、半導體器件及大規模集成電路的製造行業等。等離子體增強化學氣相沉積(PECVD)通常被用來在基板(例如用於平面面板顯示器的透明基板或半導體晶片)上沉積材料層。PECVD通常是通過導引前驅物氣體或氣體混合物進入含有基板的真空腔室來完成，通過施加射頻給前驅物氣體或者氣體混合物使其被能量化(例如激發)成等離子體，這些等離子體可以相互反應或者與基底表面物質反應以便沉積成材料層。目前，薄膜電晶體液晶顯示裝置(TFT-1XD)製造工藝的成膜過程中，進行等離子體增強化學氣相沉積的基板上由於等離子的不均勻分布，容易發生電荷積累，當電荷積累到一定程度就會在基板上發生靜電釋放，故其難以控制處理操作的均勻性，在基底的表面上形成過厚或者過薄的材料層。
實用新型內容本實用新型所要解決的技術問題是針對現有技術中存在的上述不足，提供等離子體增強化學氣相沉積電極板裝置及沉積裝置。該等離子體增強化學氣相沉積電極板裝置能夠避免基板上發生靜電釋放，提高沉積材料層的均勻性。本實用新型提供一種等離子體增強化學氣相沉積電極板裝置，包括用於與要進行等離子體增強化學氣相沉積的基板相接觸的等離子體增強化學氣相沉積電極板，其中，所述等離子體增強化學氣相沉積電極板上設置有用於將所述基板頂離或放在所述等離子體增強化學氣相沉積電極板上的移動定位單元，所述等離子體增強化學氣相沉積電極板裝置還包括:控制所述移動定位單元的表面電壓的移動定位單元電壓控制單元，用於使所述移動定位單元在所述基板上產生與所述基板平行的電場。優選的是，所述移動定位單元與所述等離子體增強化學氣相沉積電極板之間通過絕緣件隔開。優選的是,所述絕緣件的材料為傳熱絕緣材料。優選的是，所述等離子體增強化學氣相沉積電極板上設置有通孔，所述絕緣件鑲嵌在所述通孔的孔壁上，所述移動定位單元貫穿所述通孔，所述移動定位單元貫穿所述通孔部分與所述等離子體增強化學氣相沉積電極板之間通過絕緣件隔開。[0010]優選的是，所述移動定位單元將所述基板放在所述等離子體增強化學氣相沉積電極板後，所述移動定位單元的外表面與所述等離子體增強化學氣相沉積電極板的外表面齊平。優選的是，所述移動定位單元為多個。優選的是，多個所述移動定位單元在所述等離子體增強化學氣相沉積電極板上均勻排列。優選的是，還包括用於加熱所述移動定位單元的加熱單元，和/或用於冷卻所述移動定位單元的冷卻單元。和/或用於檢測所述移動定位單元溫度的溫度檢測單元。優選的是，所述移動定位單元包括用於固定支撐的承接單元和用於頂離或者將所述基板放在所述等離子體增強化學氣相沉積電極板上的移動單元，所述承接單元與所述移動單元通過伸縮的方式嵌套在一起；當所述移動單元將所述基板放在所述等離子體增強化學氣相沉積電極板後，所述移動單元的外表面與所述等離子體增強化學氣相沉積電極板的外表面齊平。本實用新型還提供一種等離子體增強化學氣相沉積裝置，包括上述的等離子體增強化學氣相沉積電極板裝置。本實用新型的等離子體增強化學氣相沉積電極板裝置可以在基板上形成水平的電場,從而驅動基板上的電荷運動,使電荷被中和或在電路圖形(Pattern)中移動時耗散，故可以大大減少等離子體在化學氣相沉積的基板表面上沉積材料層過程中的電荷積累，避免基板上發生靜電釋放。該裝置還可改變基板上的局部電場，從而改變局部的成膜速度，以提高等離子體增強化學氣相沉積控制處理操作的均勻性，在基底的表面上形成薄厚均勻的材料層。
圖1是本實用新型實施例2中的等離子體增強化學氣相沉積電極板裝置的局部剖視結構圖；圖2是本實用新型實施例2中的等離子體增強化學氣相沉積電極板裝置的沿X方向(或Y方向)剖視結構圖；圖3是本實用新型實施例2中的等離子體增強化學氣相沉積電極板裝置的俯視結構圖；圖4是本實用新型實施例2中的等離子體增強化學氣相沉積電極板裝置的中的移動定位單元的結構圖。圖中:1_移動定位單元；2_絕緣件；3_等離子體增強化學氣相沉積電極板；4-移動單元；5_承接單元；6_獨立電壓電源線；7_溫度感應器連接線；8_加熱棒管線；9-絕緣柱。
具體實施方式
為使本領域技術人員更好地理解本實用新型的技術方案，
以下結合附圖和具體實施方式
對本實用新型作進一步詳細描述。[0024]實施例1本實用新型提供一種等離子體增強化學氣相沉積電極板裝置，包括用於與要進行等離子體增強化學氣相沉積的基板相接觸的等離子體增強化學氣相沉積電極板3，其中，所述等離子體增強化學氣相沉積電極板3上設置有用於將所述基板頂離或放在所述等離子體增強化學氣相沉積電極板3上的移動定位單元1，所述等離子體增強化學氣相沉積電極板裝置還包括:控制所述移動定位單元I的表面電壓的移動定位單元電壓控制單元，用於使所述移動定位單元I在所述基板上產生與所述基板平行的電場。本實用新型的等離子體增強化學氣相沉積電極板裝置可以在基板上形成水平的電場,從而驅動基板上的電荷運動,使電荷被中和或在電路圖形(Pattern)中移動時耗散，故可以大大減少等離子體在化學氣相沉積的基板表面上沉積材料層過程中的電荷積累，避免基板上發生靜電釋放。該裝置還可改變基板上的局部電場，從而改變局部的成膜速度，以提高等離子體增強化學氣相沉積控制處理操作的均勻性，在基底的表面上形成薄厚均勻的材料層。實施例2如圖f 3所示，本實施例提供一種等離子體增強化學氣相沉積電極板裝置，包括用於與要進行等離子體增強化學氣相沉積的基板相接觸的等離子體增強化學氣相沉積電極板3，其中，所述等離子體增強化學氣相沉積電極板3上設置有用於將所述基板頂離或放在所述等離子體增強化學氣相沉積電極板3上的移動定位單元1，所述等離子體增強化學氣相沉積電極板裝置還包括:控制所述移動定位單元I的電壓的移動定位單元電壓控制單元，用於使所述移動定位單元I在所述基板上產生與所述基板平行的電場。在薄膜電晶體陣列製造過程的沉膜製造過程中，需要使用等離子體增強化學氣相沉積在方法基板上沉積材料層，會在基板表面積聚很多電荷引起靜電釋放，通過等離子體增強化學氣相沉積電極板裝置的移動定位單元電壓控制單元使所述移動定位單元I在所述基板上產生與所述基板平行的電場可以在基板上形成水平的電場，從而驅動基板上的電荷運動，使電荷被中和或在電路圖形(Pattern)中移動時耗散，故可以大大減少等離子體在化學氣相沉積的基板表面上沉積材料層過程中的電荷積累，避免基板上發生靜電釋放。當等離子體增強化學氣相沉積電極板3上只有一個移動定位單元I時，移動定位單元電壓控制單元只需要控制該移動定位單元I的電壓的大小即可(當然該移動定位單元I的電壓應當不同於等離子體增強化學氣相沉積電極板3的電壓)。當等離子體增強化學氣相沉積電極板3上有多個移動定位單元I時，移動定位單元電壓控制單元可以在各移動定位單兀I上施加X方向的掃描電壓,掃描電壓按照X方向順序掃描完沿X方向上一行排列的移動定位單元I後，再按照順序掃描下一行的移動定位單元I (當然，也可對沿X方向上排列的多行移動定位單元I同步進行掃描)，直到X方向上所有移動定位單元I都掃描完一遍為止。同理，移動定位單元電壓控制單元可再在移動定位單元I上施加Y方向的掃描電壓。優選的，本實施例的等離子體增強化學氣相沉積電極板裝置為等離子體增強化學氣相沉積裝置的下電極板，也就是說該電極板的上表面朝上，與上電極板相對，而待沉積的基板可直接放置在其上。如圖1、圖2所示，所述移動定位單元I與所述等離子體增強化學氣相沉積電極板3之間通過絕緣件2隔開。優選的是,所述絕緣件2的材料為傳熱絕緣材料。本實施例中，所述絕緣材料具體為高熱導率、高介電常數和高絕緣性的陶瓷材料，從而可以實現移動定位單元I與等離子體增強化學氣相沉積電極板間的有效的傳熱與絕緣、並且各自產生的電場強度互不幹擾。優選的是，在等離子體增強化學氣相沉積電極板3上開設有通孔，所述絕緣件2鑲嵌在所述通孔的孔壁上，所述移動定位單元I貫穿所述通孔，所述移動定位單元I貫穿所述通孔部分與所述等離子體增強化學氣相沉積電極板3之間通過絕緣件2隔開。本實施例中，移動定位單元I的水平截面具體為圓形，當然其水平截面也可以為矩形、三角形等其它形狀。優選的，移動定位單元I與絕緣件2間以及絕緣件2與等離子體增強化學氣相沉積電極板3上的通孔的孔壁間沒有空隙，絕緣件2正好填充在移動定位單元I和等離子體增強化學氣相沉積電極板3之間，從而實現了無縫貼合，以便於傳熱。如圖2所示，優選的是，所述移動定位單元I將所述基板放在所述等離子體增強化學氣相沉積電極板3後，所述移動定位單元I的外表面與所述等離子體增強化學氣相沉積電極板3的外表面齊平，從而使等離子體增強化學氣相沉積電極板裝置的外表面成為一個水平面，可與基板充分接觸。如圖2、圖3所示，優選的是，等離子體增強化學氣相沉積電極板3上設置有多個通孔，通孔的孔壁上設置有絕緣件2，所述移動定位單元I貫穿所述通孔部分與所述等離子體增強化學氣相沉積電極板3之間通過絕緣件2隔開。這樣，在等離子體增強化學氣相沉積電極板3上的移動定位單元I為多個，且移動定位單元I優選在所述等離子體增強化學氣相沉積電極板3上均勻排列。移動定位單元I均勻排布，從而在所述基板上產生的與基板平行的電場也分布均勻；優選的是，移動定位單元I在等離子體增強化學氣相沉積電極板3的X方向上均勻排布，且移動定位單元I在等離子體增強化學氣相沉積電極板3的Y方向上均勻排布，其中X方向和Y方向均平行於基板表面，且相互垂直。在水平面上，移動定位單元I在X方向和Y方向上均勻分布，可以實現電場方向有規律性的沿著X方向或者Y方向，而且電場可以覆蓋整個基板的水平面。顯然，移動定位單元I與基板之間產生的電場，具有與基板平行的方向上的電場分量，同時也具有與基板垂直的方向上的電場分量。等離子體增強化學氣相沉積成膜過程中受諸多因素的影響，會導致基底上成膜的不均勻性。移動定位單元I產生與基板垂直的方向的電場，可以實現局部調節等離子體增強化學氣相沉積過程中的上下基板間的電壓，從而調節基板上不同區域的成膜電壓，從而實現基底表面總體成膜均勻一致。優選的是，所述等離子體增強化學氣相沉積電極板裝置還包括位於所述等離子體增強化學氣相沉積電極板3內的、用於加熱所述基板的加熱單元，和/或位於所述等離子體增強化學氣相沉積電極板3內的用於冷卻所述基板的冷卻單元。優選的是，加熱單元可為設在等離子體增強化學氣相沉積電極板3內電加熱棒等，等離子體增強化學氣相沉積電極板3本身由金屬製成，金屬是很好的傳熱介質。當等離子體增強化學氣相沉積在基板上沉積材料層時，材料層的沉積過程有一定的溫度要求，因此需要加熱單元加熱基板，加熱單元加熱產生的熱量可以通過等離子體增強化學氣相沉積電極板3傳遞到基板。優選的是，冷卻單元可為設在等離子體增強化學氣相沉積電極板3內冷卻水管路等。當沉積材料層沉積結束後，或者當沉積材料過程中基板上的溫度過高，需要冷卻單元對基板進行冷卻，冷卻產生的低溫可以通過等離子體增強化學氣相沉積電極板3傳遞到基板。優選的是，所述等離子體增強化學氣相沉積電極板裝置還包括用於檢測所述基板溫度的溫度檢測單元，溫度檢測單元設置在基板上，用於檢測基板的溫度。本實施例中，溫度檢測單元具體為溫度傳感器，溫度傳感器可以實時檢測並顯示基板上的溫度。根據溫度傳感器指示的溫度，可以控制加熱單元或冷卻單元的工作，以實現等離子體增強化學氣相沉積中的基板表面溫度的均勻性。如圖4所示，優選的是，所述移動定位單元I包括用於固定支撐的承接單元5和用於頂離或者將所述基板放在所述等離子體增強化學氣相沉積電極板3上的移動單元4，所述承接單元5與所述移動單元4通過伸縮的方式嵌套在一起；當所述移動單元4將所述基板放在所述等離子體增強化學氣相沉積電極板3後，所述移動單元4的外表面與所述等離子體增強化學氣相沉積電極板3的外表面齊平。優選的是，所述移動定位單元I與所述等離子體增強化學氣相沉積電極板3之間通過絕緣件2隔開，所述等離子體增強化學氣相沉積電極板3上設置有通孔，所述絕緣件2鑲嵌在所述通孔的孔壁上，所述移動單元4貫穿所述通孔，所述移動單元4貫穿所述通孔部分與所述等離子體增強化學氣相沉積電極板3之間通過絕緣件2隔開。在等離子體增強化學氣相沉積電極板裝置中，等離子體增強化學氣相沉積電極板3固定不動，移動單元4貫穿等離子體增強化學氣相沉積電極板3上的通孔並與通孔孔壁上的絕緣件2滑動連接。承接單元5包括基座和與基座相連的絕緣柱9，整個承接單元5固定不動，移動單元4通過行程開關的控制下，沿著與基座相連的絕緣柱9上下運動。移動定位單元I具體可以採用能在等離子體增強化學氣相沉積電極板3內伸縮的支柱(PIN)的形式。當然移動定位單元I內還有獨立電壓電源線6，用於連接移動定位單元I與移動定位單元電壓控制單元；同時，還有溫度感應器連接線7、加熱棒管線8。當要移動基板時，移動單元4可從等離子體增強化學氣相沉積電極板3中伸出而將基板頂起，從而方便其取放。當將基板放置在等離子體增強化學氣相沉積電極板3上時，移動單元4從原來的伸出頂起位置縮回到等離子體增強化學氣相沉積電極板3內，且移動單元4的外表面與等離子體增強化學氣相沉積電極板3的外表面齊平。通過移動定位單元電壓控制單元給移動定位單元I施加電壓，可在基板上形成水平的電場，從而驅動基板上的電荷運動,使電荷被中和或在電路圖形(Pattern)中移動時耗散，故可以大大減少等離子體在化學氣相沉積的基板表面上沉積材料層過程中的電荷積累，避免基板上發生靜電釋放。顯然，移動定位單元I與基板之間產生的電場，具有與基板平行的方向上的電場分量，同時也具有與基板垂直的方向上的電場分量。等離子體增強化學氣相沉積成膜過程中受諸多因素的影響，會導致基底上成膜的不均勻性。移動定位單元I產生與基板垂直的方向的電場，可以實現局部調節等離子體增強化學氣相沉積過程中的電壓，從而調節基底上不同區域的成膜電壓，從而實現基底表面總體成膜均勻一致。實施例3本實用新型還提供一種等離子體增強化學氣相沉積裝置，包括實施例1和實施例2的等離子體增強化學氣相沉積電極板裝置。[0045]當然，本實施例的等離子體增強化學氣相沉積裝置中還應包括其它的常規部件，如真空腔、另一個極板等，由於這些都屬於現有技術，因此這裡不進行詳述。可以理解的是，以上實施方式僅僅是為了說明本實用新型的原理而採用的示例性實施方式，然而本實用新型並不局限於此。對於本領域內的普通技術人員而言，在不脫離本實用新型的精神和實質的情況下，可以做出各種變型和改進，這些變型和改進也視為本實用新型的保護範圍。
權利要求1.一種等離子體增強化學氣相沉積電極板裝置，包括用於與要進行等離子體增強化學氣相沉積的基板相接觸的等離子體增強化學氣相沉積電極板，其中，所述等離子體增強化學氣相沉積電極板上設置有用於將所述基板頂離或放在所述等離子體增強化學氣相沉積電極板上的移動定位單元，其特徵在於，所述等離子體增強化學氣相沉積電極板裝置還包括:控制所述移動定位單元的表面電壓的移動定位單元電壓控制單元，用於使所述移動定位單元在所述基板上產生與所述基板平行的電場。
2.根據權利要求1所述的等離子體增強化學氣相沉積電極板裝置，其特徵在於，所述移動定位單元與所述等離子體增強化學氣相沉積電極板之間通過絕緣件隔開。
3.根據權利要求2所述的等離子體增強化學氣相沉積電極板裝置，其特徵在於，所述絕緣件的材料為傳熱絕緣材料。
4.根據權利要求2所述的等離子體增強化學氣相沉積電極板裝置，其特徵在於，所述等離子體增強化學氣相沉積電極板上設置有通孔，所述絕緣件鑲嵌在所述通孔的孔壁上，所述移動定位單元貫穿所述通孔，所述移動定位單元貫穿所述通孔部分與所述等離子體增強化學氣相沉積電極板之間通過所述絕緣件隔開。
5.根據權利要求4所述的等離子體增強化學氣相沉積電極板裝置，其特徵在於，所述移動定位單元將所述基板放在所述等離子體增強化學氣相沉積電極板後，所述移動定位單元的外表面與所述等離子體增強化學氣相沉積電極板的外表面齊平。
6.根據權利要求1所述的等離子體增強化學氣相沉積電極板裝置，其特徵在於，所述移動定位單元為多個。
7.根據權利要求6所述的等離子體增強化學氣相沉積電極板裝置，其特徵在於，多個所述移動定位單元在所述等離子體增強化學氣相沉積電極板上均勻排列。
8.根據權利要求1所述的等離子體增強化學氣相沉積電極板裝置，其特徵在於，還包括用於加熱所述移動定位單元的加熱單元，和/或用於冷卻所述移動定位單元的冷卻單元，和/或用於檢測所述移動定位單元溫度的溫度檢測單元。
9.根據權利要求rs任意一項所述的等離子體增強化學氣相沉積電極板裝置，其特徵在於，所述移動定位單元包括用於固定支撐的承接單元和用於頂離或者將所述基板放在所述等離子體增強化學氣相沉積電極板上的移動單元，所述承接單元與所述移動單元通過伸縮的方式嵌套在一起； 當所述移動單元將所述基板放在所述等離子體增強化學氣相沉積電極板後，所述移動單元的外表面與所述等離子體增強化學氣相沉積電極板的外表面齊平。
10.一種等離子體增強化學氣相沉積裝置，其特徵在於，包括權利要求1、任意一項所述的等離子體增強化學氣相沉積電極板裝置。
專利摘要本實用新型公開了一種等離子體增強化學氣相沉積電極板裝置及沉積裝置。該等離子體增強化學氣相沉積電極板裝置包括用於與要進行等離子體增強化學氣相沉積的基板相接觸的等離子體增強化學氣相沉積電極板，其中等離子體增強化學氣相沉積電極板上設置有用於將基板頂離或放在等離子體增強化學氣相沉積電極板上的移動定位單元，等離子體增強化學氣相沉積電極板裝置還包括控制移動定位單元的表面電壓的移動定位單元電壓控制單元，用於使移動定位單元在基板上產生與基板平行的電場。從而驅動基板上的電荷運動，使電荷被中和，或在電路圖形中移動時耗散，故可以大大減少等離子體在化學氣相沉積的基板表面上沉積材料層過程中的電荷積累，避免基板上發生靜電釋放。
文檔編號C23C16/505GK203007417SQ20122062922
公開日2013年6月19日 申請日期2012年11月23日 優先權日2012年11月23日
發明者張治超, 孫亮, 趙海廷, 郭總傑, 劉正 申請人:京東方科技集團股份有限公司, 北京京東方顯示技術有限公司