[go: up one dir, main page]

CN102286730B - 薄膜蒸镀装置 - Google Patents

薄膜蒸镀装置 Download PDF

Info

Publication number
CN102286730B
CN102286730B CN2011101670191A CN201110167019A CN102286730B CN 102286730 B CN102286730 B CN 102286730B CN 2011101670191 A CN2011101670191 A CN 2011101670191A CN 201110167019 A CN201110167019 A CN 201110167019A CN 102286730 B CN102286730 B CN 102286730B
Authority
CN
China
Prior art keywords
mentioned
flat plate
gas
upper flat
circuit
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN2011101670191A
Other languages
English (en)
Other versions
CN102286730A (zh
Inventor
成普滥璨
具教旭
赵重根
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Semes Co Ltd
Original Assignee
Semes Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Priority claimed from KR1020100112263A external-priority patent/KR101100284B1/ko
Application filed by Semes Co Ltd filed Critical Semes Co Ltd
Publication of CN102286730A publication Critical patent/CN102286730A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN102286730B publication Critical patent/CN102286730B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C23COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23CCOATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C16/00Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes
    • C23C16/44Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the method of coating
    • C23C16/455Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the method of coating characterised by the method used for introducing gases into reaction chamber or for modifying gas flows in reaction chamber
    • C23C16/45563Gas nozzles
    • C23C16/45565Shower nozzles
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C23COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23CCOATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C16/00Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes
    • C23C16/44Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the method of coating
    • C23C16/50Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the method of coating using electric discharges
    • C23C16/505Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the method of coating using electric discharges using radio frequency discharges
    • C23C16/509Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the method of coating using electric discharges using radio frequency discharges using internal electrodes
    • C23C16/5096Flat-bed apparatus
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C23COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23CCOATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C16/00Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes
    • C23C16/44Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the method of coating
    • C23C16/54Apparatus specially adapted for continuous coating
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01JELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J37/00Discharge tubes with provision for introducing objects or material to be exposed to the discharge, e.g. for the purpose of examination or processing thereof
    • H01J37/32Gas-filled discharge tubes
    • H01J37/32431Constructional details of the reactor
    • H01J37/3244Gas supply means
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01JELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J37/00Discharge tubes with provision for introducing objects or material to be exposed to the discharge, e.g. for the purpose of examination or processing thereof
    • H01J37/32Gas-filled discharge tubes
    • H01J37/32431Constructional details of the reactor
    • H01J37/3244Gas supply means
    • H01J37/32449Gas control, e.g. control of the gas flow
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01JELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J37/00Discharge tubes with provision for introducing objects or material to be exposed to the discharge, e.g. for the purpose of examination or processing thereof
    • H01J37/32Gas-filled discharge tubes
    • H01J37/32431Constructional details of the reactor
    • H01J37/32623Mechanical discharge control means
    • H01J37/32633Baffles
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01JELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J37/00Discharge tubes with provision for introducing objects or material to be exposed to the discharge, e.g. for the purpose of examination or processing thereof
    • H01J37/32Gas-filled discharge tubes
    • H01J37/32431Constructional details of the reactor
    • H01J37/32733Means for moving the material to be treated
    • H01J37/32743Means for moving the material to be treated for introducing the material into processing chamber
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01JELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J37/00Discharge tubes with provision for introducing objects or material to be exposed to the discharge, e.g. for the purpose of examination or processing thereof
    • H01J37/32Gas-filled discharge tubes
    • H01J37/32431Constructional details of the reactor
    • H01J37/32798Further details of plasma apparatus not provided for in groups H01J37/3244 - H01J37/32788; special provisions for cleaning or maintenance of the apparatus
    • H01J37/32889Connection or combination with other apparatus
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01JELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J37/00Discharge tubes with provision for introducing objects or material to be exposed to the discharge, e.g. for the purpose of examination or processing thereof
    • H01J37/32Gas-filled discharge tubes
    • H01J37/32431Constructional details of the reactor
    • H01J37/32798Further details of plasma apparatus not provided for in groups H01J37/3244 - H01J37/32788; special provisions for cleaning or maintenance of the apparatus
    • H01J37/32899Multiple chambers, e.g. cluster tools
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/67Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/67005Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/67011Apparatus for manufacture or treatment
    • H01L21/67155Apparatus for manufacturing or treating in a plurality of work-stations
    • H01L21/67161Apparatus for manufacturing or treating in a plurality of work-stations characterized by the layout of the process chambers
    • H01L21/67178Apparatus for manufacturing or treating in a plurality of work-stations characterized by the layout of the process chambers vertical arrangement
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/67Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/677Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for conveying, e.g. between different workstations
    • H01L21/67739Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for conveying, e.g. between different workstations into and out of processing chamber
    • H01L21/67742Mechanical parts of transfer devices

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Plasma & Fusion (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Robotics (AREA)
  • Chemical Vapour Deposition (AREA)

Abstract

本发明公开一种薄膜蒸镀装置,其包括:支承板的基板支承机构;及喷淋头,配置在上述基板支承机构的上部,向上述基板供给处理气体。上述喷淋头包括:上部平板,形成有多个气道以提供上述处理气体的流路,在上述气道形成有气体喷射孔,施加高频电流而激励处理气体产生等离子体;挡板,配置在上述上部平板的下部,并形成有多个孔而使上述处理气体的流动均匀地分散;及喷射板,配置在上述挡板的下部,将通过上述挡板供给的上述处理气体喷射到上述基板上。

Description

薄膜蒸镀装置
技术领域
本发明涉及薄膜蒸镀装置,更具体而言,涉及利用等离子体在基板上蒸镀薄膜的等离子体化学气相沉积装置。
背景技术
太阳电池是利用半导体的性质将光能转化为电能的装置。这种太阳电池根据其种类分为单晶硅太阳电池、多晶硅太阳电池、薄膜太阳电池(thin-filmsolar cells)等。
薄膜类太阳电池是在玻璃或塑料材质的透明基板上蒸镀p膜、i膜、n膜来制造,结晶类太阳电池是在硅基板上蒸镀防反射膜来制造,这种膜可以通过利用等离子体的化学气相沉积工序蒸镀在基板上。
发明内容
本发明用于提供可以提高蒸镀薄膜的均匀度的薄膜蒸镀装置。
本发明的目的不限于此,本领域普通技术人员可以根据以下的记载清楚地理解未提及的其它目的。
为了实现上述的课题,根据本发明的实施例的薄膜蒸镀装置包括:处理室;配置在上述处理室内,支承基板的基板支承机构;及配置在上述基板支承机构的上部,向上述基板供给处理气体的喷淋头。上述喷淋头包括:上部平板,在该上部平板上形成有多个气道以提供上述处理气体的流路,在上述气道形成气体喷射孔,施加高频电流而激励上述处理气体产生等离子体;挡板,配置在上述上部平板的下部,形成有多个孔而使上述处理气体的流动均匀地分散;及喷射板,配置在上述挡板的下部,将通过上述挡板供给的上述处理气体喷射到上述基板上。
根据本发明的实施例,上述气道、上述气体喷射孔、及上述平板的孔可以形成为流体流动的阻力依次增大。
根据本发明,在基板上更均匀地供给处理气体,提高蒸镀在基板上的薄膜的均匀性。
附图说明
以下说明的图仅用于例示,并不限定本发明的范围。
图1是本发明的一实施例的大面积基板用PECVD装置的立体图。
图2是本发明的一实施例的大面积基板用PECVD装置的平面结构图。
图3是本发明的一实施例的大面积基板用PECVD装置的侧截面结构图。
图4a是基座位于下方的状态的处理腔剖面图。
图4b是基座位于上方的状态的处理腔剖面图。
图5是喷淋头的剖面图。
图6是表示上部平板的上表面结构的图。
图7是放大图5的主要部分的立体图。
图8是表示上部平板的变形例的图。
具体实施方式
以下,参照附图详细说明本发明的优选实施例的薄膜蒸镀装置。首先,在各图的构成要素标注参照标记时,应注意对于相同的构成要素,即便在不同附图上表示,也尽可能使其具有相同的标记。另外,说明本发明时,在判断为相关的公知结构或对功能的具体说明有可能扰乱本发明的宗旨的情况下,省略其详细说明。
(实施例)
图1是本发明的一实施例的PECVD装置的立体图,图2及图3是本发明的一实施例的PECVD装置的平面结构图及侧截面结构图。
若参照图1至图3,PECVD装置1是用于对太阳电池用大面积基板S进行PECVD处理工序的装置,包括:载锁腔(load-lock chamber(加载互锁真空室))100、运送腔200以及多个处理模块300。
载锁腔100配置在PECVD装置1的前方。载锁腔100的4个腔由层叠配置的结构构成,在其中2个腔是工序处理前大面积基板S等待的装载腔110a,其余的2个腔可以用作被工序处理后的大面积基板S等待的卸载腔110b。
装载腔110a和卸载腔110b分别具有第1出入口112和第2出入口114,在内部空间提供放置一片大面积基板的载物台120。在装载腔110a的载物台120上设有用于预热大面积基板的预热部件130,在卸载腔110b的载物台120上放置已在处理腔处理过的大面积基板S,所以设有用于降低大面积基板的温度的冷却部件140。
大面积基板通过大气压运送机械手(未图示)搬入装载腔110a或从卸载腔110b搬出。构成载锁腔100的装载腔110a和卸载腔110b分别在运送腔200的运送机械手210装载或卸载大面积基板的期间形成与运送腔200相同的(邻接的)真空气氛,在欲从大气压运送机械手接受未处理的大面积基板或搬出已经处理的大面积基板时,转换为大气压状态。即,载锁腔100的装载/卸载腔110a、110b为了防止运送腔200的气压状态变化,其自行交替真空状态和大气压状态来维持压力,为了尽可能迅速处理这种压力变动,划分为多个装载腔110a和卸载腔110b。当然,载锁腔的各腔可以不分为装载用和卸载用而兼用于装卸。
运送腔200位于载锁腔100和处理模块300的中央。运送腔200与载锁腔100及处理模块300的各处理腔300a连接,具有用于运送大面积基板的运送机械手210。运送机械手210可以由具有1个或2个臂结构的机械手构成,该1个或2个臂结构能够将放置在装载腔110a的载物台120上的大面积基板搬出而搬入处理模块300的处理腔300a中。
设置在运送腔200上的运送机械手210除本实施例所示的结构以外,还可以使用用于通常的太阳电池制造工序及平板显示板制造工序的多种机械手。例如,可以使用可用一个臂处理两片大面积基板S的具有双刀片结构的臂的机械手,或具备一个以上的臂的机械手或混合采用这些的机械手。
处理模块300以运送腔200为中心连接配置在侧面。在本实施例中示出以运送腔200为中心以90度间隔配置有3个处理模块300的情况,但是可以根据需要配置4个至5个处理模块300。
处理模块300利用等离子体进行在基板上蒸镀薄膜的等离子体化学气相沉积工序。在薄膜蒸镀工序中所使用的基板,例如可以是在薄膜类太阳电池的制造中所使用的的玻璃或塑料材质的透明基板,或在结晶类太阳电池的制造中所使用的硅基板等。处理模块300非常适合进行在薄膜类太阳电池的透明基板上依次层叠非晶硅(a-Si)膜和微晶硅(micro-crystalline silicon)(me-Si)膜的叠层(tandem)结构的薄膜蒸镀工序。
处理模块300是层叠有用于独立地执行对大面积基板的等离子体处理工序的处理腔300a的结构,在本实施例中,处理模块300以层叠配置4个处理腔300a的结构构成,在高度允许的情况下可以层叠配置4个以上的处理腔。
在位于最下端的处理腔300a的下方设置有具备升降驱动部410的升降装置400,该升降装置400使分别设置在4个处理腔300a中的基座310同时升降。升降装置400的升降驱动力通过升降杆360可以传递到各处理腔300a的基座。具有这种结构的处理模块300可以最大限度地降低设备高度,可以层叠配置更多的处理腔300a。
这样,本发明的PECVD装置1可以在相同的面积上配置多个(12个以上)处理腔310,从而可以提高工序及生产灵活性,可以最大化每个装置的生产率。特别是,本发明非常适合于连续蒸镀非晶硅膜和微晶硅膜的叠层结构的太阳电池制造工序,该微晶硅膜的蒸镀厚度厚~20,000Angstrom(2μm)左右而需要比其它薄膜长的蒸镀时间。
叠层结构的太阳电池为了有效地吸收从红外区域至紫外区域的太阳光光谱而提高发电效率,具有层叠非晶硅膜和微晶硅膜的结构。
图4a是基座位于下方的状态的处理腔剖面图,图4b是基座位于上方的状态的处理腔剖面图。
如图4a及图4b所示,处理腔300a提供位于基座310和喷淋头320之间的工序处理区域(反应空间)。处理腔300a的工序处理区域构成为与层叠在同一处理模块300上的其它处理腔300a的等离子体形成区域未完全隔离的开放型。
在处理腔300a的侧壁设置有决定运送腔200和反应空间之间的连通与否的槽阀门380,在从运送腔200向基座310上搬入大面积基板S时(或搬出大面积基板时)开放槽阀门380。
在处理腔310设置升降销390,该升降销390在搬入或搬出基板时支承大面积基板S,在基座310向下方下降的状态下进行基板支承。即,通过运送机械手210搬入在大面积基板时,在基座310下降的状态下基板被支承在升降销390上,在基座310升降时基板被放置在基座310上部,升降销390被插入形成于基座310上的销孔中。
在基座310的上部空间设有用作电极的电极型喷淋头320,该电极与为了形成等离子体而施加高频电流的等离子体源即高频电源(未图示)连接。
喷淋头320通过气体供给机构600,根据在处理腔300中执行的处理工序的种类,接受用于在基板蒸镀薄膜的等离子体形成用混合气体。从气体供给机构600供给的等离子体形成用混合气体在喷淋头320中等离子体化而在大面积基板S上进行预定的薄膜蒸镀之后,通过气体排气管370排出。
基座310设置成可在处理腔300a内上下移动,并电性接地。大面积基板S安放在基座310上。在基座310的内部安装用于加热大面积基板S的加热器(未图示)。基座310的底面被基座支承架350支承。基座支承架350的长度比基座310宽,在两端沿垂直方向设置升降轴360。
升降轴360的上端贯通喷淋头320而与位于上部的处理腔300a的其它升降轴360连接。即,升降轴360具有相互传递升降装置400的升降驱动力的功能。位于最下端的升降轴360与升降装置400连接。升降装置400的升降驱动力通过升降轴360传递到各处理腔300a,从而使设置在各处理腔300a的基座310同时升降。
作为参考,供给到喷淋头500的气体可以是原料气体和反应气体的混合气体。原料气体是包含要形成在基板上的薄膜的主要成分的气体,反应气体是用于形成等离子体的气体。若举出一例,在基板上蒸镀硅氧化膜的情况下,作为原料气体可以使用SiH4,作为反应气体可以使用O2。根据其它例,在基板上蒸镀氮化硅膜的情况下,作为原料气体可以使用SiH4,作为反应气体可以使用NH3、N2。根据其它例,在基板上蒸镀非晶质硅膜的原料气体可以使用SiH4,作为反应气体可以使用H2
图5是表示喷淋头500的剖面图,图6是表示上部平板的上表面结构的图,图7是放大图5的主要部分的立体图。
若参照图5至图7,喷淋头500包括上部平板520、挡板540及喷射板560。
在上部平板520的下部结合挡板540,以便在与上部平板520之间形成一定的空间,在挡板540上形成有多个气孔542。在挡板540的下部提供喷射板560,在喷射板560上形成有多个喷射孔562。通过上部平板520供给的气体通过挡板540的喷射孔542之后,通过喷射板560的喷射孔562向大面积基板S喷射。
上部平板520可以形成为大致四边形形状的平板,在上部平板520连接用于生成等离子体的VHF(Very high frequency:30MHz~300MHz)频带的高频电源(未图示)。
在上部平板520的上表面形成多个气道,以便供给到上部平板520的气体均匀地流动。形成在上部平板520上的多个气道由第1至第6线路L1~L6形成。第1线路L1位于上表面中央附近,是流入气体的流入槽522连接在中间的线路,通过流入槽522提供到上部平板520的气体在第1线路L1向两侧最先分支。第2线路L2从第1线路L1的两端垂直朝两方向分支。第3线路L3从各第2线路的末端垂直朝两方向分支。第4线路L4从各第3线路L3的两端垂直朝两方向分支。第5线路L5从各第4线路L4的两端垂直朝两方向分支。第6线路L6从各第5线路的两端垂直连接。在第6线路L6的两末端部贯通形成气体喷射孔527。
在上部平板520的上表面中心通过第1线路L1和第2线路L2形成”T字形状”的第1通道521,在第1通道521的垂直部(相当于第1线路)连接向上部平板520流入气体的流入槽522。多个通道以四边形形态的配置结构形成为以上部平板520的中心为基准构成相互对称,因此以下仅对对称的一部分通道进行说明。
在“T”字形状的第1通道521的某一个水平部(第2线路)的末端连接由第3线路L3和第4线路L4形成的“T”字形状的第2通道523,在“T”字形状的第2通道523的水平部(相当于第4线路)的末端垂直连接由第5线路L5和第6线路L6形成的第3通道524。在第3通道的水平部(相当于第6线路)的两端贯通形成用于通过气体的孔527。第1至第3通道形成为具有台阶部,在第1至第3通道的台阶部结合盖板528。因此,在盖板528的下表面和第1至第3通道的底面之间形成气体流动的空间。
若观察具有上述结构的喷淋头500中的气体流动,则通过上部平板520中央的流入槽522流入上部平板520的中央的气体(SiH4和H2)通过第1至第3通道1次性地分支为64个之后,通过64个孔527流入上部平板520和挡板540之间的第1阻挡空间。接着,气体通过挡板540的气孔542进行2次性分支而流入挡板540和喷射板560之间的第2阻挡空间,最终通过喷射板560的喷射孔562而向大面积基板S全面地均匀喷射。
在此,若比较用于均匀的气体供给的上部平板520、挡板540及喷射板560的开口率,则优选挡板540的气孔542的开口率C2小于上部平板的孔527的开口率C1和喷射板的喷射孔562的开口率C3(C2<C1,C3)。作为参考,工序处理区域P3的压力和第2阻挡空间P2的压力几乎相同,第1阻挡空间P1的压力高于工序处理区域P3的压力和第2阻挡空间P2的压力(P1>P2,P2=P3)。
本发明的喷淋头500在最初接受气体的上部平板520的上表面形成多个气道,以便供给到上部平板的气体均匀地流动,从而可以向第1阻挡空间B1和进一步向第2阻挡空间B2均匀地供给气体。由于能够进行这种均匀的气体供给(流动),从而可以最小限度地降低形成于上部平板520和挡板540以及形成于挡板540和喷射板560之间的第1、第2阻挡空间B1、B2的高度,这样可以减薄喷淋头500的厚度而从整体上降低处理腔的高度,能够期待在处理模块内层叠多个处理腔的特别的效果。
图8是表示上部平板的变形例的图。
若参照图8,在上部平板520a的上表面形成多个气道,以便供给到上部平板520a的气体均匀地流动。形成在上部平板520a的多个气道由第1至第9线路L1~L9形成。
第1线路L1位于上表面中央附近,是流入气体的流入槽522连接在中间的线路,通过流入槽522提供到上部平板520的气体在第1线路L1向两侧最先分支。第2线路L2从第1线路L1的两端垂直连接。第3线路L3从各第2线路末端垂直连接。第4线路L4从各第3线路L3的末端垂直朝两方向分支。第5线路L5从各第4线路L4的两端垂直朝两方向分支。第6线路L6从各第5线路的两端垂直朝两方向分支。第7线路L7从各第6线路的两端垂直连接。第8线路L8从各第7线路L7的末端垂直朝两方向分支。第9线路L9从各第8线路L8的末端垂直朝两方向分支。在第9线路L9的两末端部贯通形成气体喷射孔527。
在上部平板520a的上表面中心,由第1线路L1和第2线路L2形成“ㄈ”字形状的第1通道521,在第1通道521的垂直部(相当于第1线路)中心,沿着水平方向延长了向上部平板520流入气体的流入槽522。多个通道以四边形形态的配置结构形成为以“ㄈ”字形状的第1通道521为中心对称,在以下仅对对称的一部分通道进行说明。
在“ㄈ”字形状的第1通道521的某一个水平部(第2线路)的末端连接由第3线路L3和第4线路L4提供的“T”字形状的第2通道523,在“T”字形状的第2通道523的水平部(相当于第4线路)的某一个末端垂直连接第5线路L5即第3通道524。在第3通道524的两末端连接由第6线路L6和第7线路L7形成的“ㄈ”字形状的第4通道525a、525b。在第4通道525a、525b的两末端连接由第8线路L8和第9线路L9形成的“H”字形状的第5通道526a、526b、526c、526d。在第5通道526a、526b、526c、526d垂直部(相当于第9线路)两端贯通形成用于通过气体的孔527。第1至第5通道形成为具有台阶部,在第1至第5通道的台阶部结合盖板528。因此,在盖板528的下表面和第1至第5通道的底面之间形成气体流动的空间。
若观察具有上述结构的喷淋头500中的气体流动,通过上部平板520a中央的流入槽522流入上部平板520a的气体(SiH4和H2)通过第1至第5通道1次性分支为64个之后,通过64个孔527流入上部平板520a和挡板540之间的第1阻挡空间。接着,气体通过阻挡平板540的气孔542进行2次性分支而流入挡板540和喷射板560之间的第2阻挡空间,最终通过喷射板560的喷射孔562而向大面积基板S全面地均匀喷射。
本发明适合在VHF30MHz~300MHz频带的高频电源和1Torr以上10Torr以下的高压条件(内部压力越高,电子和中性气体的冲撞次数增加而可以得到高密度的等离子体)下,在蒸镀有非晶硅膜的大面积(1100*1400mm)大小的基板表面蒸镀微晶硅薄膜,特别是对基板表面整体的膜厚均匀性的改善效果非常显著。这种高频电压和高压条件可以说是用于微晶硅薄膜蒸镀的必需条件。
以上的说明只是例示性地说明了本发明的技术思想,本发明所属技术领域的普通技术人员可以在不脱离本发明的本质特性的范围内进行多种修改及变形。因此,本发明中公开的实施例不是为了限制本发明的技术思想,而是为了进行说明,本发明的技术思想的范围不受这些实施例的限定。本发明的保护范围应根据下面的权利要求解释,属于与其等同的范围内的所有技术思想应解释为包含在本发明的权利范围内。

Claims (15)

1.一种薄膜蒸镀装置,其特征在于,包括:
基座,支承基板;及
喷淋头,配置在上述基座的上部,具有电极的功能,向上述基板供给处理气体;
上述喷淋头包括:
上部平板,在同一平面上形成多个气道以提供上述处理气体的流路,在上述气道中形成有气体喷射孔;及
喷射板,配置在上述上部平板的下部,具有将通过上述上部平板供给的上述处理气体喷射到上述基板上的喷射孔;
上述上部平板包括:
“T”字形状的第1通道,以与气体流入的流入槽连接的上表面中心为基准形成为相互对称,朝两侧分支;
“T”字形状的第2通道,从上述第1通道的两侧末端垂直连接而分支为2个;及
“T”字形状的第3通道,从上述第2通道的两侧末端垂直连接而分支为2个;
通过上述流入槽流入的气体通过上述第1至第3通道分支为64个。
2.如权利要求1所述的薄膜蒸镀装置,其特征在于,
上述第3通道分别在末端部贯通形成有上述气体喷射孔。
3.如权利要求1所述的薄膜蒸镀装置,其特征在于,
上述第1至第3通道形成为具有台阶部,还包括结合在上述第1至第3通道的台阶部并在其间形成流过气体的空间的盖板。
4.如权利要求1所述的薄膜蒸镀装置,其特征在于,
上述喷淋头还包括:
挡板,配置在上述上部平板和上述喷射板之间,形成有多个孔而使上述处理气体的流动均匀地分散;
在上述挡板和上述上部平板之间提供第1阻挡空间,在上述挡板和上述喷射板之间提供第2阻挡空间。
5.如权利要求4所述的薄膜蒸镀装置,其特征在于,
上述气道、上述上部平板的气体喷射孔及上述挡板的孔形成为流体流动的阻力依次增大。
6.如权利要求4所述的薄膜蒸镀装置,其特征在于,
上述挡板的孔的开口率分别小于上述上部平板的气体喷射孔的开口率和上述喷射板的喷射孔的开口率。
7.如权利要求1所述的薄膜蒸镀装置,其特征在于,
上述上部平板形成为四边形形状的平板,在上述上部平板施加用于生成等离子体的30MHz~300MHz频带的高频电源。
8.一种薄膜蒸镀装置,其特征在于,
基座,支承基板;及
喷淋头,配置在上述基座的上部,具有电极的功能,向上述基板供给处理气体;
上述喷淋头包括:
上部平板,在同一平面上形成多个气道以提供上述处理气体的流路,在上述气道中形成有气体喷射孔;及
喷射板,配置在上述上部平板的下部,具有将通过上述上部平板供给的上述处理气体喷射到上述基板上的喷射孔;
上述上部平板包括:
第1线路,位于上表面中央附近,流入气体的流入槽连接在中间;
第2线路,从上述第1线路的两端垂直地朝两方向分支;
第3线路,从上述第2线路的末端垂直地朝两方向分支;
第4线路,从上述第3线路的末端垂直地朝两方向分支;
第5线路,从上述第4线路的两端垂直地朝两方向分支;
第6线路,从上述第5线路的两端垂直地朝两方向分支,在两末端部贯通形成有气体喷射孔。
9.一种薄膜蒸镀装置,其特征在于,
基座,支承基板;及
喷淋头,配置在上述基座的上部,具有电极的功能,向上述基板供给处理气体;
上述喷淋头包括:
上部平板,在同一平面上形成多个气道以提供上述处理气体的流路,在上述气道中形成有气体喷射孔;及
喷射板,配置在上述上部平板的下部,具有将通过上述上部平板供给的上述处理气体喷射到上述基板上的喷射孔;
上述上部平板包括:
第1通道,形成在上表面中心并连接气体流入的流入槽;
“T”字形状的第2通道,从上述第1通道的两侧末端垂直连接而分支为2个;
第3通道,从上述“T”字形状的第2通道的两侧末端连接成分支为2个;
“ㄈ”字形状的第4通道,从上述第3通道的两侧末端垂直连接成分支为2个;及
“H”字形状的第5通道,从上述“ㄈ”字形状的第4通道的两侧末端垂直连接成分支为4个;
通过上述流入槽流入的气体通过上述第1至第5通道分支为64个。
10.一种薄膜蒸镀装置,其特征在于,包括:
上部平板,施加用于生成等离子体的高频电源,多个对称的气道形成在同一平面上,用于1次性分支供给从外部接受的处理气体,在上述气道的最末端形成有用于气体喷射的气体喷射孔;
挡板,设置成在上述上部平板的下方提供第1阻挡空间,形成有用于将从上述上部平板1次分支而被供给的处理气体2次性分支供给的多个孔;
喷射板,设置成在上述挡板下方提供第2阻挡空间,形成有喷射上述处理气体的喷射孔;
基座,设置成位于上述喷射板下方,支承基板;
上述上部平板包括:
第1线路,位于上表面中央附近,流入气体的流入槽连接在中间;
第2线路,从上述第1线路的两端垂直地朝两方向分支;
第3线路,从上述第2线路的末端垂直地朝两方向分支;
第4线路,从上述第3线路的末端垂直地朝两方向分支;
第5线路,从上述第4线路的两端垂直地朝两方向分支;
第6线路,从上述第5线路的两端垂直地朝两方向分支,在两末端部贯通形成有气体喷射孔。
11.一种薄膜蒸镀装置,其特征在于,包括:
载锁腔,放置基板;
运送腔,与上述载锁腔连接,具有用于运送基板的运送机械手;及
处理模块,与上述运送腔连接,对基板进行等离子体处理的处理腔沿上下方向层叠有至少2个以上;
上述处理腔包括:
基座,装载半导体基板;及
喷淋头,位于上述基座的上端,上部平板、挡板及喷射板配置成相互层叠,在其间提供第1阻挡空间和第2阻挡空间;
上述上部平板包括:
“T”字形状的第1通道,以与流入气体的流入槽连接的上表面中心为基准形成为相互对称,朝两侧分支;
“T”字形状的第2通道,从上述第1通道的两侧末端垂直连接而分支为2个;及
“T”字形状的第3通道,从上述第2通道的两侧末端垂直连接而分支为2个;
通过上述流入槽流入的气体通过上述第1至第3通道分支为64个。
12.如权利要求11所述的薄膜蒸镀装置,其特征在于,
上述气道、上述上部平板的气体喷射孔及上述挡板的孔形成为流体流动的阻力依次增大。
13.如权利要求11所述的薄膜蒸镀装置,其特征在于,
上述挡板的孔的开口率小于上述上部平板的气体喷射孔的开口率和上述喷射平板的喷射孔的开口率。
14.一种基板用等离子体处理装置,其特征在于,
在权利要求11所述的薄膜蒸镀装置中,
上述处理模块和上述载锁腔以上述运送腔为中心配置成放射形。
15.一种基板用等离子体处理装置,其特征在于,
在权利要求11所述的薄膜蒸镀装置中,
上述处理模块包括:
升降装置,具有设置在位于最下端的上述处理腔下方的升降驱动部;以及
升降杆,在上述处理腔的上述基座两端沿垂直方向设置,通过上述升降装置升降而使上述基座升降,
上述升降杆的上端贯通上述喷淋头并与位于上部的处理腔的另一升降轴连接,从而相互传递上述升降装置的升降驱动力。
CN2011101670191A 2010-06-21 2011-06-21 薄膜蒸镀装置 Active CN102286730B (zh)

Applications Claiming Priority (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR20100058787 2010-06-21
KR10-2010-0058787 2010-06-21
KR10-2010-0112263 2010-11-11
KR1020100112263A KR101100284B1 (ko) 2010-06-21 2010-11-11 박막 증착 장치

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN102286730A CN102286730A (zh) 2011-12-21
CN102286730B true CN102286730B (zh) 2013-12-18

Family

ID=45327523

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN2011101670191A Active CN102286730B (zh) 2010-06-21 2011-06-21 薄膜蒸镀装置

Country Status (2)

Country Link
US (1) US20110308458A1 (zh)
CN (1) CN102286730B (zh)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN107326341A (zh) * 2017-07-14 2017-11-07 君泰创新(北京)科技有限公司 Lpcvd工艺腔匀气装置

Families Citing this family (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20110050558A (ko) * 2008-10-07 2011-05-13 가와사키 쥬코교 가부시키가이샤 기판 반송 로봇 및 시스템
CN102460635B (zh) * 2009-05-06 2014-12-24 3M创新有限公司 对容器进行等离子体处理的装置和方法
JP6157061B2 (ja) * 2012-05-11 2017-07-05 東京エレクトロン株式会社 ガス供給装置及び基板処理装置
CN103594401B (zh) * 2012-08-16 2018-05-22 盛美半导体设备(上海)有限公司 载锁腔及使用该载锁腔处理基板的方法
US11414759B2 (en) * 2013-11-29 2022-08-16 Taiwan Semiconductor Manufacturing Co., Ltd Mechanisms for supplying process gas into wafer process apparatus
JP6320824B2 (ja) 2014-03-31 2018-05-09 株式会社東芝 ガス供給管、およびガス処理装置
DE102014011877B4 (de) * 2014-08-11 2021-08-05 Grenzebach Maschinenbau Gmbh Verfahren und Vorrichtung zur Energieeinsparung und gleichzeitigen Erhöhung der Durchlaufgeschwindigkeit bei Vakuum-Beschichtungsanlagen
TW201639063A (zh) * 2015-01-22 2016-11-01 應用材料股份有限公司 批量加熱和冷卻腔室或負載鎖定裝置
TWI571529B (zh) * 2015-12-18 2017-02-21 國立清華大學 具導流板之封閉式流道反應槽系統
US11225718B2 (en) * 2016-03-03 2022-01-18 Core Technology, Inc. Plasma treatment device and structure of reaction vessel for plasma treatment
JP6352993B2 (ja) * 2016-08-10 2018-07-04 株式会社東芝 流路構造及び処理装置
JP7246148B2 (ja) * 2018-06-26 2023-03-27 東京エレクトロン株式会社 スパッタ装置
DE102019123556A1 (de) * 2019-09-03 2021-03-04 Aixtron Se Lademodul für ein CVD-Reaktorsystem
CN112899638B (zh) * 2019-12-04 2022-11-29 江苏菲沃泰纳米科技股份有限公司 镀膜装置的进气系统
US20230070804A1 (en) * 2021-09-02 2023-03-09 Wonik Ips Co., Ltd. Substrate processing apparatus
CN115910869B (zh) * 2022-12-30 2024-02-02 江苏微导纳米科技股份有限公司 装载腔体及其清洗方法、及半导体设备

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20080206483A1 (en) * 2007-02-26 2008-08-28 Alexander Paterson Plasma process for inductively coupling power through a gas distribution plate while adjusting plasma distribution
CN101298668A (zh) * 2007-04-30 2008-11-05 K.C.科技股份有限公司 等离子体产生装置
CN101335192A (zh) * 2007-06-27 2008-12-31 东京毅力科创株式会社 基板处理装置和喷淋头
CN101476116A (zh) * 2005-01-20 2009-07-08 三星移动显示器株式会社 蒸镀装置及蒸镀方法
JP2009167445A (ja) * 2008-01-11 2009-07-30 Sharp Corp プラズマ処理装置

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TW283250B (en) * 1995-07-10 1996-08-11 Watkins Johnson Co Plasma enhanced chemical processing reactor and method
US6502530B1 (en) * 2000-04-26 2003-01-07 Unaxis Balzers Aktiengesellschaft Design of gas injection for the electrode in a capacitively coupled RF plasma reactor

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101476116A (zh) * 2005-01-20 2009-07-08 三星移动显示器株式会社 蒸镀装置及蒸镀方法
US20080206483A1 (en) * 2007-02-26 2008-08-28 Alexander Paterson Plasma process for inductively coupling power through a gas distribution plate while adjusting plasma distribution
CN101298668A (zh) * 2007-04-30 2008-11-05 K.C.科技股份有限公司 等离子体产生装置
CN101335192A (zh) * 2007-06-27 2008-12-31 东京毅力科创株式会社 基板处理装置和喷淋头
JP2009167445A (ja) * 2008-01-11 2009-07-30 Sharp Corp プラズマ処理装置

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN107326341A (zh) * 2017-07-14 2017-11-07 君泰创新(北京)科技有限公司 Lpcvd工艺腔匀气装置

Also Published As

Publication number Publication date
CN102286730A (zh) 2011-12-21
US20110308458A1 (en) 2011-12-22

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN102286730B (zh) 薄膜蒸镀装置
TWI496928B (zh) 薄膜蒸鍍裝置
TWI551718B (zh) 豎立直線cvd系統
CN105579612B (zh) 具有一体式静电夹盘的基板载体
US20090314349A1 (en) Microcrystalline Silicon Film Forming Method and Solar Cell
CN101681943A (zh) 太阳能电池的制造方法、设备及系统
CN103766000A (zh) Cvd装置以及cvd膜的制造方法
CN108682715B (zh) 一种太阳能电池表面钝化膜生产设备
CN101962759A (zh) 一种带有内加热器的pecvd系统
CN112236544A (zh) 用于涂布基材的连续式设备与方法
KR101373746B1 (ko) 플라즈마를 이용한 기판 처리 장치
US7588957B2 (en) CVD process gas flow, pumping and/or boosting
KR101147658B1 (ko) 플라즈마 처리 장치 및 이를 이용한 방법
CN103890229A (zh) 等离子体成膜装置
TWI452713B (zh) 薄膜太陽能電池製造裝置
KR101446631B1 (ko) 대면적기판용 플라즈마 처리 장치
KR102619046B1 (ko) 기판 처리 장치 및 기판 처리 방법
CN201427992Y (zh) 一种带有内加热器的pecvd系统
TWI691614B (zh) 線性電漿輔助化學氣相沈積設備
KR101430747B1 (ko) 플라즈마를 이용한 기판 처리 장치
CN102086514B (zh) 一种pecvd系统
KR102681688B1 (ko) 기판 처리 방법 및 이에 의하여 제조되는 태양 전지
JP2015137415A (ja) 大面積原子層蒸着装置
CN117438491A (zh) 硅异质结太阳电池制备设备
JP2009267260A (ja) 薄膜製造装置及び薄膜太陽電池製造装置

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C14 Grant of patent or utility model
GR01 Patent grant