CN115354310B - 一种等离子增强化学气相沉积装置及其沉积方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种等离子增强化学气相沉积装置及其沉积方法，涉及半导体技术领域。该等离子增强化学气相沉积装置包括沉积室、盖板、测量机构、加热盘、喷气盘和升降机构。盖板盖设于沉积室上，且共同围成沉积空腔，升降机构安装于盖板上，且与喷气盘连接，喷气盘平行间隔地设置于加热盘的上方，升降机构用于沿预设方向带动喷气盘靠近或者远离加热盘，测量机构夹持于喷气盘和加热盘之间，测量机构用于在等离子增强化学气相沉积装置处于工作温度下测量喷气盘与加热盘之间的实际间距。本发明提供的等离子增强化学气相沉积装置能够精确测量工作温度下喷气盘和加热盘之间的间距并对其进行调整，保证沉积膜层的均匀性，提高产品质量。

Description

一种等离子增强化学气相沉积装置及其沉积方法

技术领域

本发明涉及半导体技术领域，具体而言，涉及一种等离子增强化学气相沉积装置及其沉积方法。

背景技术

等离子体增强化学气相沉积(PECVD)是利用射频使含有薄膜成分原子的气体电离，并在局部形成等离子体，以在晶圆上沉积出所要求的膜层的技术。而在等离子体增强化学气相沉积过程中，喷气盘和加热盘之间的间距是较为重要的一个工艺参数，其直接影响到沉积膜层的均匀性以及产品质量。现在，测量喷气盘和加热盘之间的间距都是在开箱常温状态下进行的，导致测量得到的间距与沉积过程中的实际间距有一定的差别（沉积过程在高温下进行，高温会对设备零部件造成受热膨胀导致位置发生变化，此外，安装精度不到位以及不同安装人员或同一安装人员不同次进行安装都会导致位置发生变化），这样一来，无法对喷气盘和加热盘之间的间距进行精确调整，导致成膜不均匀、成膜达不到工艺要求等问题，影响产品质量。

此外，现有技术仅能从设备沉积成膜效果去预测可能存在的问题，去调整工艺或设备，但是调整后设备又难以保证完全一致的安装精度，由此导致沉积设备闭箱状态下，受安装不同情况导致安装位置发生变化、温度不同（高温下热胀冷缩等对设备位置的影响）等现实条件，难以准确获得沉积过程中喷气盘与加热盘之间距离等工艺参数，从而导致沉积工艺无法得到有效调整，进而影响成膜均匀性。

有鉴于此，设计出一种能够精确测量沉积工作温度（高温）下喷气盘和加热盘之间的间距的等离子增强化学气相沉积装置及其沉积方法特别是在半导体生产中显得尤为重要。

发明内容

本发明的目的在于提供一种等离子增强化学气相沉积装置，能够精确测量工作温度下喷气盘和加热盘之间的间距并对其进行调整，保证沉积膜层的均匀性，提高产品质量。

本发明的另一目的在于提供一种等离子增强化学气相沉积装置的沉积方法，能够精确测量工作温度下喷气盘和加热盘之间的间距并对其进行调整，保证沉积膜层的均匀性，提高产品质量。

本发明是采用以下的技术方案来实现的。

一种等离子增强化学气相沉积装置，包括沉积室、盖板、测量机构、加热盘、喷气盘和升降机构，盖板盖设于沉积室上，且共同围成沉积空腔，升降机构安装于盖板上，且与喷气盘连接，喷气盘平行间隔地设置于加热盘的上方，加热盘和喷气盘均设置于沉积空腔内，升降机构用于沿预设方向带动喷气盘靠近或者远离加热盘，测量机构夹持于喷气盘和加热盘之间，测量机构用于在等离子增强化学气相沉积装置处于工作温度下测量喷气盘与加热盘之间的实际间距。

可选地，测量机构包括第一测量台和第二测量台，第二测量台沿预设方向开设有第一滑槽，第一测量台可滑动地设置于第一滑槽内。

可选地，测量机构还包括螺栓、第一弹性件和抵持块，第二测量台开设有螺纹孔和让位槽，螺纹孔的轴向垂直于预设方向设置，螺纹孔通过让位槽与第一滑槽连通，螺栓与螺纹孔螺纹配合，抵持块可滑动地设置于让位槽内，第一弹性件的一端与螺栓抵持，另一端与抵持块抵持，抵持块与第一测量台抵持。

可选地，测量机构还包括第二弹性件，第一滑槽设置有第一底壁，第二弹性件沿预设方向延伸设置，第二弹性件的一端与第一底壁抵持，另一端与第一测量台抵持。

可选地，沉积室开设有观察窗，第一测量台沿预设方向设置有第一刻度线，第二测量台沿预设方向设置有第二刻度线，观察窗的位置与第一刻度线和第二刻度线的位置相对应。

可选地，测量机构还包括第三测量台和第三弹性件，第三测量台沿预设方向开设有第二滑槽，第二测量台可滑动地设置于第二滑槽内，第二滑槽设置有第二底壁，第三弹性件沿预设方向延伸设置，第三弹性件的一端与第二底壁抵持，另一端与第二测量台抵持。

可选地，第三测量台朝第二滑槽内延伸设置有止挡块，止挡块位于第二滑槽的顶部，第二测量台设置有凸块，凸块用于与止挡块抵持。

可选地，等离子增强化学气相沉积装置还包括气体浓度传感器，第一测量台的顶部开设有安装槽，气体浓度传感器固定安装于安装槽内，气体浓度传感器用于检测喷气盘喷出工艺气体的浓度。

可选地，等离子增强化学气相沉积装置还包括机械手，机械手与测量机构连接，机械手用于在盖板打开时带动测量机构运动至加热盘上。

可选地，机械手包括驱动电机和旋转臂，驱动电机设置有输出轴，旋转臂的一端与输出轴连接，另一端与测量机构连接，输出轴与旋转臂垂直设置，旋转臂平行于加热盘设置。

一种等离子增强化学气相沉积装置的沉积方法，用于使用上述的等离子增强化学气相沉积装置，包括：关闭盖板，并对沉积空腔进行加热，以使等离子增强化学气相沉积装置达到工作温度；利用测量机构测得喷气盘与加热盘之间的实际间距；利用升降机构调整喷气盘的位置，以使实际间距等于预设间距；打开盖板，并将测量机构移开加热盘；将晶圆置于加热盘上，并关闭盖板，控制等离子增强化学气相沉积装置再次达到工作温度，以在晶圆表面沉积膜层。

本发明提供的等离子增强化学气相沉积装置及其沉积方法具有以下有益效果：

本发明提供的等离子增强化学气相沉积装置，盖板盖设于沉积室上，且共同围成沉积空腔，升降机构安装于盖板上，且与喷气盘连接，喷气盘平行间隔地设置于加热盘的上方，加热盘和喷气盘均设置于沉积空腔内，升降机构用于沿预设方向带动喷气盘靠近或者远离加热盘，测量机构夹持于喷气盘和加热盘之间，测量机构用于在等离子增强化学气相沉积装置处于工作温度下测量喷气盘与加热盘之间的实际间距。与现有技术相比，本发明提供的等离子增强化学气相沉积装置由于采用了与喷气盘连接的升降机构以及夹持于喷气盘和加热盘之间的测量机构，所以能够精确测量工作温度下喷气盘和加热盘之间的间距并对其进行调整，保证沉积膜层的均匀性，提高产品质量。

本发明提供的等离子增强化学气相沉积装置的沉积方法，能够精确测量工作温度下喷气盘和加热盘之间的间距并对其进行调整，保证沉积膜层的均匀性，提高产品质量。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1为本发明第一实施例提供的等离子增强化学气相沉积装置的沉积方法的结构示意图；

图2为本发明第一实施例提供的等离子增强化学气相沉积装置的爆炸视图；

图3为本发明第一实施例提供的等离子增强化学气相沉积装置的剖视图；

图4为本发明第一实施例提供的等离子增强化学气相沉积装置中测量机构的结构示意图；

图5为本发明第一实施例提供的等离子增强化学气相沉积装置中测量机构的剖视图；

图6为本发明第一实施例提供的等离子增强化学气相沉积装置中机械手与测量机构连接的结构示意图；

图7为本发明第二实施例提供的等离子增强化学气相沉积装置中测量机构的剖视图。

图标：100-等离子增强化学气相沉积装置；110-沉积室；111-观察窗；120-盖板；130-测量机构；131-第一测量台；1311-第一刻度线；1312-安装槽；132-第二测量台；1321-第一滑槽；1322-螺纹孔；1323-让位槽；1324-凸块；1325-第二刻度线；1326-第一底壁；133-螺栓；134-第一弹性件；135-抵持块；136-第三测量台；1361-第二滑槽；1362-第二底壁；1363-止挡块；1364-第三刻度线；137-第三弹性件；138-第二弹性件；140-加热盘；150-喷气盘；160-升降机构；170-气体浓度传感器；180-机械手；181-驱动电机；182-旋转臂；183-输出轴；184-凹槽；190-支撑块；200-沉积空腔。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“内”、“外”、“上”、“下”、“水平”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该发明产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本发明的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“相连”、“安装”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

下面结合附图，对本发明的一些实施方式作详细说明。在不冲突的情况下，下述的实施例中的特征可以相互组合。

第一实施例

请结合参照图1至图3，本发明实施例提供了一种等离子增强化学气相沉积装置100，用于在晶圆上沉积膜层，以形成产品。其能够精确测量工作温度（300℃以上）下喷气盘150和加热盘140之间的间距并对其进行调整，保证沉积膜层的均匀性，提高产品质量。

等离子增强化学气相沉积装置100包括沉积室110、盖板120、测量机构130、加热盘140、喷气盘150、升降机构160、气体浓度传感器170、机械手180和支撑块190。盖板120盖设于沉积室110上，且共同围成沉积空腔200。升降机构160安装于盖板120上，且与喷气盘150连接，喷气盘150平行间隔地设置于加热盘140的上方，加热盘140和喷气盘150均设置于沉积空腔200内，加热盘140用于供晶圆放置并对晶圆进行加热，喷气盘150用于朝靠近加热盘140的方向喷出工艺气体，以在晶圆上沉积膜层，升降机构160用于沿预设方向带动喷气盘150靠近或者远离加热盘140。测量机构130夹持于喷气盘150和加热盘140之间，以保证测量机构130处于受压状态下而产生读数，测量机构130用于在等离子增强化学气相沉积装置100处于工作温度下测量喷气盘150与加热盘140之间的实际间距，以便于升降机构160根据该实际间距对喷气盘150的位置进行调整（靠近或者远离加热盘140），从而实现喷气盘150与加热盘140之间的间距的调整，保证沉积膜层的均匀性，提高产品质量。

具体地，盖板120与外界的升降装置（图未示）连接，盖板120能够在升降装置的作用下上升或者下降，以远离或者靠近沉积室110，从而打开或者关闭沉积空腔200。当盖板120打开沉积空腔200时，盖板120通过升降机构160带动喷气盘150远离加热盘140，以使测量机构130露出，便于取放测量机构130；当盖板120关闭沉积空腔200时，盖板120通过升降机构160带动喷气盘150靠近加热盘140，以将测量机构130压持于喷气盘150和加热盘140之间，便于实现间距测量功能。

同理，高温对工艺气体的浓度也会产生影响，气体浓度传感器170固定安装于测量机构130上，气体浓度传感器170用于检测喷气盘150喷出工艺气体的浓度，以实现工艺气体的浓度检测功能，保证产品质量。具体地，若工艺气体的浓度较低，则调大喷气盘150喷出工艺气体的流量，以增大沉积空腔200内工艺气体的浓度；若工艺气体的浓度较高，则调小喷气盘150喷出工艺气体的流量，以减小沉积空腔200内工艺气体的浓度。

进一步地，机械手180与测量机构130连接，机械手180用于在盖板120打开时带动测量机构130运动至加热盘140上，以便于在盖板120关闭时实现间距测量功能；机械手180还用于在盖板120打开时带动测量机构130离开加热盘140，并放置于支撑块190上，以实现对晶圆的让位，便于将晶圆放置于加热盘140上进行沉积，防止测量机构130对晶圆造成阻挡。支撑块190用于在测量机构130不使用时对其进行支撑，以防止机械手180由于长时间承载测量机构130的重量而发生变形。

请结合参照图4至图6，测量机构130包括第一测量台131、第二测量台132、螺栓133、第一弹性件134、抵持块135、第三测量台136和第三弹性件137。第二测量台132沿预设方向开设有第一滑槽1321，第一测量台131可滑动地设置于第一滑槽1321内，第一测量台131能够沿预设方向相对于第一滑槽1321滑动，第一滑槽1321能够对第一测量台131进行限位和导向。具体地，预设方向为竖直方向，盖板120、喷气盘150和加热盘140均位于水平面上，在盖板120关闭沉积空腔200的过程中，喷气盘150沿预设方向向下运动，以将第一测量台131压入第一滑槽1321。

需要说明的是，第二测量台132开设有螺纹孔1322和让位槽1323，螺纹孔1322的轴向垂直于预设方向设置，螺纹孔1322通过让位槽1323与第一滑槽1321连通，螺栓133与螺纹孔1322螺纹配合，抵持块135可滑动地设置于让位槽1323内，第一弹性件134的一端与螺栓133抵持，另一端与抵持块135抵持，抵持块135与第一测量台131抵持，第一弹性件134始终处于压缩状态。进一步地，第一测量台131和第二测量台132之间相对滑动，频繁相对运动易于磨损，且测量机构130应用于沉积空腔200内的高温（300℃以上）工作环境，磨损会进一步加剧，可能导致第一测量台131在重力作用下相对于第二测量台132下落。本实施例通过第一弹性件134的弹性双向压缩功能，可提高第一测量台131和第二测量台132之间的摩擦力，避免定位时两者发生非需要的相对滑动，从而解决磨损问题。

具体地，当螺栓133相对于螺纹孔1322拧紧时，螺栓133沿其轴向朝靠近第一滑槽1321的方向运动，第一弹性件134的弹力增大，螺栓133通过第一弹性件134向抵持块135施加抵持力，以使抵持块135抵持于第一测量台131的周面上，从而增大抵持块135与第一测量台131之间的摩擦力，产生阻尼效果，防止第一测量台131在重力作用下相对于第一滑槽1321向下滑动，提高间距测量的准确性。当螺栓133相对于螺纹孔1322拧松时，螺栓133沿其轴向朝远离第一滑槽1321的方向运动，第一弹性件134的弹力减小，抵持块135与第一测量台131之间的摩擦力减小，以便于将第一测量台131取出第一滑槽1321，从而便于实现测量机构130的维护和零件更换。

进一步地，第三测量台136沿预设方向开设有第二滑槽1361，第二测量台132可滑动地设置于第二滑槽1361内，第二测量台132能够沿预设方向相对于第二滑槽1361滑动，第二滑槽1361能够对第二测量台132进行限位和导向。在盖板120关闭沉积空腔200的过程中，喷气盘150沿预设方向向下运动，以将第二测量台132压入第二滑槽1361。具体地，第二滑槽1361设置有第二底壁1362，第三弹性件137沿预设方向延伸设置，第三弹性件137的一端与第二底壁1362抵持，另一端与第二测量台132抵持，第三弹性件137始终处于压缩状态，第三弹性件137能够沿预设方向向上对第二测量台132施加弹力，以产生阻尼效果，防止第二测量台132在重力作用下相对于第二滑槽1361向下滑动，提高间距测量的准确性，并且第三弹性件137能够带动第二测量台132相对于第二滑槽1361向上滑动复位。

本实施例中，第三测量台136朝第二滑槽1361内延伸设置有止挡块1363，止挡块1363位于第二滑槽1361的顶部，第二测量台132设置有凸块1324，凸块1324用于与止挡块1363抵持，以对第二测量台132向上滑动的极限位置进行限定，防止第二测量台132向上脱出第二滑槽1361，保证测量功能的可靠性。

需要说明的是，沉积室110开设有观察窗111，第一测量台131沿预设方向设置有第一刻度线1311，第二测量台132沿预设方向设置有第二刻度线1325，第三测量台136沿预设方向设置有第三刻度线1364，观察窗111的位置与第一刻度线1311、第二刻度线1325和第三刻度线1364的位置相对应，工作人员能够从观察窗111观察得到第一刻度线1311、第二刻度线1325和第三刻度线1364的读数，将第一刻度线1311、第二刻度线1325和第三刻度线1364的读数相加，即可得到喷气盘150和加热盘140之间的间距。

具体地，在盖板120关闭沉积空腔200的过程中，盖板120通过升降机构160带动喷气盘150沿预设方向下降，以对第一测量台131施加压力，并将第一测量台131部分压入第一滑槽1321，在此过程中，由于第一测量台131与抵持块135之间具有一定摩擦力，所以也可能第一测量台131将压力传递给第二测量台132，第二测量台132部分被压入第二滑槽1361，而第一测量台131露出第一滑槽1321的高度、第二测量台132露出第二滑槽1361的高度以及第三测量台136的高度相加，等于喷气盘150和加热盘140之间的间距。当等离子增强化学气相沉积装置100处于工作温度下的时候，喷气盘150、加热盘140以及其它零部件可能发生受热膨胀，以使喷气盘150和加热盘140之间的间距减小，此时第一测量台131可能进一步地伸入第一滑槽1321，第二测量台132可能进一步地伸入第二滑槽1361。

需要说明的是，大多数情况下，仅使用第一测量台131和第二测量台132即可实现喷气盘150和加热盘140之间的间距的测量，本实施例中增设第三测量台136和第三弹性件137，以增大量程，从而能够对不同工况下的喷气盘150和加热盘140之间的间距进行测量。

本实施例中，第一测量台131的顶部开设有安装槽1312，气体浓度传感器170固定安装于安装槽1312内，气体浓度传感器170用于检测喷气盘150喷出工艺气体的浓度，以便于对其进行调整。具体地，气体浓度传感器170的顶面第一测量台131的顶面平齐，以便于测量工艺气体浓度，并且能够避免对间距测量造成影响。

机械手180包括驱动电机181和旋转臂182。驱动电机181设置有输出轴183，旋转臂182的一端与输出轴183连接，另一端与测量机构130连接，输出轴183与旋转臂182垂直设置，旋转臂182平行于加热盘140设置，驱动电机181能够通过输出轴183带动旋转臂182在水平面上转动，以带动测量机构130运动至加热盘140上，或者带动测量机构130运动至支撑块190上。具体地，旋转臂182的端部开设有凹槽184，第三测量台136设置于凹槽184内，且与凹槽184配合。

本实施例中，升降机构160为液压缸，但并不仅限于此，升降机构160可以为气压缸，也可以为电机与丝杆螺母结构的组合，对升降机构160的类型不作具体限定。

本发明实施例还提供了一种等离子增强化学气相沉积装置的沉积方法，用于使用等离子增强化学气相沉积装置100，包括以下步骤：

步骤S110：关闭盖板120，并对沉积空腔200进行加热，以使等离子增强化学气相沉积装置100达到工作温度。

需要说明的是，在步骤S110中，首先利用机械手180将测量机构130送至加热盘140上，并利用升降装置带动盖板120盖设于沉积室110上，以关闭沉积空腔200，在此过程中，盖板120通过升降机构160带动喷气盘150下降，以将测量机构130压持于加热盘140上，第一测量台131在喷气盘150的压力作用下部分伸入第一滑槽1321；随后对沉积空腔200进行加热，以使等离子增强化学气相沉积装置100达到工作温度，在此过程中，喷气盘150、加热盘140以及其它零部件可能发生受热膨胀，以使喷气盘150和加热盘140之间的间距减小，此时第一测量台131进一步地伸入第一滑槽1321，第二测量台132可能伸入第二滑槽1361。

步骤S120：利用测量机构130测得喷气盘150与加热盘140之间的实际间距。

需要说明的是，在步骤S120中，人工通过观察窗111对第一刻度线1311、第二刻度线1325和第三刻度线1364的读数进行观察记录，并将第一刻度线1311、第二刻度线1325和第三刻度线1364的读数相加，即可得到喷气盘150和加热盘140之间的实际间距，完成间距的测量。

进一步地，在步骤S120中，利用喷气盘150向沉积空腔200内喷出工艺气体，由于气体浓度传感器170安装于第一测量台131的顶部，所以气体浓度传感器170能够检测到工作温度下工艺气体的浓度，完成气体浓度的测量。

步骤S130：利用升降机构160调整喷气盘150的位置，以使实际间距等于预设间距。

需要说明的是，在步骤S130中，根据不同晶圆规格和产品要求选定预设间距，计算实际间距与预设间距的差值，根据该差值利用升降机构160带动喷气盘150上升或者下降，以使喷气盘150和加热盘140之间的实际间距等于预设间距，完成间距的调整。

进一步地，在步骤S130中，根据不同晶圆规格和产品要求选定预设气体浓度，计算实际气体浓度与预设气体浓度的差值，根据该差值调大或者调小喷气盘150喷出工艺气体的流量，以使喷气盘150喷出工艺气体的实际浓度等于预设气体浓度，完成气体浓度的调整。

步骤S140：打开盖板120，并将测量机构130移开加热盘140。

需要说明的是，在步骤S140中，首先利用升降装置带动盖板120上升，以打开沉积空腔200，在此过程中，盖板120通过升降机构160带动喷气盘150上升，以脱离测量机构130；随后利用机械手180将测量机构130送至支撑块190上，以对晶圆进行让位。

步骤S150：将晶圆置于加热盘140上，并关闭盖板120，控制等离子增强化学气相沉积装置100再次达到工作温度，以在晶圆表面沉积膜层。

需要说明的是，在步骤S150中，首先将晶圆送入沉积空腔200，并放置于加热盘140上；随后再次关闭盖板120，此时由于步骤S130已经调整好了喷气盘150的位置，所以能够保证喷气盘150和加热盘140在工作温度下的间距等于预设间距；然后对沉积空腔200进行加热，以使等离子增强化学气相沉积装置100达到工作温度；接着通过喷气盘150向晶圆上喷出工艺气体，以在晶圆表面沉积膜层，此时由于步骤S130已经调整好了喷气盘150喷出工艺气体的浓度，所以能够保证喷气盘150在工作温度下喷出气体的浓度等于预设气体浓度，完成沉积工艺。

本发明实施例提供的等离子增强化学气相沉积装置100，盖板120盖设于沉积室110上，且共同围成沉积空腔200，升降机构160安装于盖板120上，且与喷气盘150连接，喷气盘150平行间隔地设置于加热盘140的上方，加热盘140和喷气盘150均设置于沉积空腔200内，升降机构160用于沿预设方向带动喷气盘150靠近或者远离加热盘140，测量机构130夹持于喷气盘150和加热盘140之间，测量机构130用于在等离子增强化学气相沉积装置100处于工作温度下测量喷气盘150与加热盘140之间的实际间距。与现有技术相比，本发明提供的等离子增强化学气相沉积装置100由于采用了与喷气盘150连接的升降机构160以及夹持于喷气盘150和加热盘140之间的测量机构130，所以能够精确测量工作温度下喷气盘150和加热盘140之间的间距并对其进行调整，保证沉积膜层的均匀性，提高产品质量。使得等离子增强化学气相沉积装置的沉积方法沉积效果好，产品质量高。

进一步地，测量机构130还用于在等离子增强化学气相沉积装置100处于工作温度下测量喷气盘150喷出工艺气体的浓度，通过对工艺气体浓度的检测和调整，保证沉积膜层的均匀性，进一步地提高产品质量。

第二实施例

请参照图7，本发明实施例提供了一种等离子增强化学气相沉积装置100，与第一实施例相比，本实施例的区别在于测量机构130还包括第二弹性件138。

本实施例中，第一滑槽1321设置有第一底壁1326，第二弹性件138沿预设方向延伸设置，第二弹性件138的一端与第一底壁1326抵持，另一端与第一测量台131抵持，第二弹性件138始终处于压缩状态，第二弹性件138能够沿预设方向向上对第一测量台131施加弹力，以产生阻尼效果，防止第一测量台131在重力作用下相对于第一滑槽1321向下滑动，提高间距测量的准确性，并且第二弹性件138能够在盖板120打开时发生回弹，以带动第一测量台131相对于第一滑槽1321向上滑动复位。

本发明实施例提供的等离子增强化学气相沉积装置100的有益效果与第一实施例的有益效果相同，在此不再赘述。

以上仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种等离子增强化学气相沉积装置，其特征在于，包括沉积室（110）、盖板（120）、测量机构（130）、加热盘（140）、喷气盘（150）和升降机构（160），所述盖板（120）盖设于所述沉积室（110）上，且共同围成沉积空腔（200），所述升降机构（160）安装于所述盖板（120）上，且与所述喷气盘（150）连接，所述喷气盘（150）平行间隔地设置于所述加热盘（140）的上方，所述加热盘（140）和所述喷气盘（150）均设置于所述沉积空腔（200）内，所述升降机构（160）用于沿预设方向带动所述喷气盘（150）靠近或者远离所述加热盘（140），所述测量机构（130）夹持于所述喷气盘（150）和所述加热盘（140）之间，所述测量机构（130）用于在所述等离子增强化学气相沉积装置处于工作温度下测量所述喷气盘（150）与所述加热盘（140）之间的实际间距；

所述测量机构（130）包括第一测量台（131）和第二测量台（132），所述第二测量台（132）沿所述预设方向开设有第一滑槽（1321），所述第一测量台（131）可滑动地设置于所述第一滑槽（1321）内；

所述测量机构（130）还包括螺栓（133）、第一弹性件（134）和抵持块（135），所述第二测量台（132）开设有螺纹孔（1322）和让位槽（1323），所述螺纹孔（1322）的轴向垂直于所述预设方向设置，所述螺纹孔（1322）通过所述让位槽（1323）与所述第一滑槽（1321）连通，所述螺栓（133）与所述螺纹孔（1322）螺纹配合，所述抵持块（135）可滑动地设置于所述让位槽（1323）内，所述第一弹性件（134）的一端与所述螺栓（133）抵持，另一端与所述抵持块（135）抵持，所述抵持块（135）与所述第一测量台（131）抵持；

所述测量机构（130）还包括第二弹性件（138），所述第一滑槽（1321）设置有第一底壁（1326），所述第二弹性件（138）沿所述预设方向延伸设置，所述第二弹性件（138）的一端与所述第一底壁（1326）抵持，另一端与所述第一测量台（131）抵持；

所述测量机构（130）还包括第三测量台（136）和第三弹性件（137），所述第三测量台（136）沿所述预设方向开设有第二滑槽（1361），所述第二测量台（132）可滑动地设置于所述第二滑槽（1361）内，所述第二滑槽（1361）设置有第二底壁（1362），所述第三弹性件（137）沿所述预设方向延伸设置，所述第三弹性件（137）的一端与所述第二底壁（1362）抵持，另一端与所述第二测量台（132）抵持；

所述等离子增强化学气相沉积装置还包括气体浓度传感器（170），所述第一测量台（131）的顶部开设有安装槽（1312），所述气体浓度传感器（170）固定安装于所述安装槽（1312）内，所述气体浓度传感器（170）用于检测所述喷气盘（150）喷出工艺气体的浓度。

2.根据权利要求1所述的等离子增强化学气相沉积装置，其特征在于，所述沉积室（110）开设有观察窗（111），所述第一测量台（131）沿所述预设方向设置有第一刻度线（1311），所述第二测量台（132）沿所述预设方向设置有第二刻度线（1325），所述观察窗（111）的位置与所述第一刻度线（1311）和所述第二刻度线（1325）的位置相对应。

3.根据权利要求1所述的等离子增强化学气相沉积装置，其特征在于，所述第三测量台（136）朝所述第二滑槽（1361）内延伸设置有止挡块（1363），所述止挡块（1363）位于所述第二滑槽（1361）的顶部，所述第二测量台（132）设置有凸块（1324），所述凸块（1324）用于与所述止挡块（1363）抵持。

4.根据权利要求1所述的等离子增强化学气相沉积装置，其特征在于，所述等离子增强化学气相沉积装置还包括机械手（180），所述机械手（180）与所述测量机构（130）连接，所述机械手（180）用于在所述盖板（120）打开时带动所述测量机构（130）运动至所述加热盘（140）上。

5.根据权利要求4所述的等离子增强化学气相沉积装置，其特征在于，所述机械手（180）包括驱动电机（181）和旋转臂（182），所述驱动电机（181）设置有输出轴（183），所述旋转臂（182）的一端与所述输出轴（183）连接，另一端与所述测量机构（130）连接，所述输出轴（183）与所述旋转臂（182）垂直设置，所述旋转臂（182）平行于所述加热盘（140）设置。

6.一种等离子增强化学气相沉积装置的沉积方法，其特征在于，用于使用如权利要求1至5任一项所述的等离子增强化学气相沉积装置，包括：

关闭所述盖板（120），并对所述沉积空腔（200）进行加热，以使所述等离子增强化学气相沉积装置达到工作温度；

利用所述测量机构（130）测得所述喷气盘（150）与所述加热盘（140）之间的实际间距；

利用所述升降机构（160）调整所述喷气盘（150）的位置，以使所述实际间距等于预设间距；

打开所述盖板（120），并将所述测量机构（130）移开所述加热盘（140）；

将晶圆置于所述加热盘（140）上，并关闭所述盖板（120），控制所述等离子增强化学气相沉积装置再次达到工作温度，以在所述晶圆表面沉积膜层。

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