一種帶氟清理裝置的pecvd爐及其氟清理方法
【專利摘要】一種帶氟清理裝置的PECVD爐，包括：一反應器，包括一氣體分布箱，一氣體篩板，設置于該氣體分布箱表面，該氣孔間具有一氣孔間距，一正極板，及一負極板；一腔室，包括：一進氣法蘭，一出氣法蘭，一RF連接法蘭及一加熱管，工藝氣體裝在該進氣法蘭上，該加熱管通過壓塊均勻分布在腔體外側，RF電源通過該RF連接法蘭與反應器連接；一氣路系統，包括一匯流箱，設置于爐腔側，該匯流箱包括六路工藝氣體管和一路N2管；一真空管路，包括一干泵，一分子泵，一羅茨泵，及一控制閥門；一RF電源，采用了13.56MHz的電源發(fā)生器，匹配器安裝在腔體下部；及一氟清理裝置，用于通過氟離子清理PECVD爐內的硅。
【專利說明】—種帶氟清理裝置的PECVD爐及其氟清理方法

【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及一種PECVD爐，尤其是一種帶氟清理裝置的PECVD爐。

【背景技術】
[0002]PECVD,全稱為 Plasma Enhanced Chemical Vapor Deposit1n,即:等離子體增強化學氣相沉積法。PECVD借助微波或射頻等使含有薄膜組成原子的氣體電離，在局部形成等離子體，而等離子體化學活性很強，很容易發(fā)生反應，在基片上沉積出所期望的薄膜。為了使化學反應能在較低的溫度下進行，利用了等離子體的活性來促進反應，因而這種CVD稱為等離子體增強化學氣相沉積。
[0003]PECVD鍍膜過程中會在PECVD爐的腔體和反應器內部產生大量的硅粉和硅膜層?，F有技術中，一般采用人工清理的方法，人工清理的方法存在一些弊端，如:清理的過程中會造成環(huán)境的污染，同時也無法將硅粉和硅膜層完全清除。


【發(fā)明內容】

[0004]本發(fā)明的目的在于提供一種PECVD爐，其特征在于在PECVD爐上加裝一套氟清理裝置，采用氟離子對硅粉和硅膜層進行清理，清理過程自動完成，大大節(jié)省了人力勞動，而且硅去除率高，且不會產生環(huán)境污染。
[0005]本發(fā)明的另一目的在于提供一種PECVD爐，其特征在于氟離子發(fā)生器在RF電源的作用下產生氟離子，氟離子繼而與反應器內的硅粉或硅膜進行發(fā)生反應生成氣體，然后廢氣泵將該氣體抽出并輸送至設備尾氣裝置，經設備尾氣裝置處理后，將該氣體排放。
[0006]為達到以上目的，本發(fā)明提供一種帶氟清理裝置的PECVD爐，包括:
[0007]—反應器,包括一氣體分布箱，一氣體篩板，設置于該氣體分布箱表面，該氣體篩板具有多個氣孔，均勻分布于該氣體篩板上，每個該氣孔具有一氣孔直徑，該氣孔間具有一氣孔間距，一正極板，及一負極板，該正極板與該負極板之間具有一電極板間距，每片玻璃對應一個氣體分布箱，氣體由上部進入氣體分布箱內后再通過氣體篩板分散后進入玻璃表面，以提聞布氣的均勻性，從而提聞廣品的均勻性；
[0008]一腔室，用于沉積，包括:一進氣法蘭，一出氣法蘭，一 RF連接法蘭及一加熱管，工藝氣體裝在該進氣法蘭上，反應后的氣體通過該出氣法蘭排出，該加熱管通過壓塊均勻分布在腔體外側并用保溫棉充填，RF電源通過該RF連接法蘭與反應器連接；
[0009]一氣路系統，包括一匯流箱，設置于爐腔側，該匯流箱包括六路工藝氣體管和一路N2管；
[0010]一真空管路，用于保證設備的極限真空度和沉積壓力的連續(xù)閉環(huán)控制，包括一干泵，一分子泵，一羅茨泵，及一控制閥門；
[0011]一 RF電源，采用了 13-14MHZ的電源發(fā)生器，匹配器安裝在腔體下部，以減少接線距離，減少射頻的衰減；及
[0012]一氟清理裝置，用于通過氟離子清理PECVD爐內的硅，包括:
[0013]一氬氣單元，用于控制氬氣吹掃該反應器內部因PECVD工藝產生的殘余氣體，使得功率場效應晶體管更具有活力，有助于點火，在PECVD工藝中連續(xù)吹掃氬氣將有助于防止PECVD工藝氣體回流玷污產品，
[0014]一三氟化氮單元，用于控制三氟化氮對PECVD爐進行清洗，
[0015]一廢氣泵，用于將反應后所得廢氣抽出并輸送至設備尾氣裝置，及
[0016]一設備尾氣裝置，用于對所述廢氣進行處理，并將該廢氣排放。
[0017]本發(fā)明采用氟離子對硅粉和硅膜層進行清理，清理過程自動完成，大大節(jié)省了人力勞動，降低成本；另外，硅去除率大大高于人工清理方法，且不會產生環(huán)境污染。
[0018]本發(fā)明的這些目的，特點，和優(yōu)點將會在下面的【具體實施方式】，附圖，和權利要求中詳細的揭露。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0019]圖1為根據本發(fā)明的一較佳實施例的反應器內部的結構示意圖。
[0020]圖2為根據本發(fā)明的一較佳實施例的PECVD爐的結構示意圖。

【具體實施方式】
[0021]一種帶氟清理裝置的PECVD爐，包括:
[0022]—反應器5,包括一氣體分布箱I, 一氣體篩板,設置于該氣體分布箱表面,該氣體篩板具有多個氣孔，均勻分布于該氣體篩板上，每個該氣孔具有一氣孔直徑，該氣孔間具有一氣孔間距，一正極板2,及一負極板3,該正極板2與該負極板3之間具有一電極板間距，每片玻璃4對應一個氣體分布箱1，氣體由上部進入氣體分布箱I內后再通過氣體篩板分散后進入玻璃4表面，以提聞布氣的均勻性，從而提聞廣品的均勻性；
[0023]優(yōu)選地，該電極板間距為28_32mm ；
[0024]一真空管路6，用于保證設備的極限真空度和沉積壓力的連續(xù)閉環(huán)控制，包括一干泵，一分子泵，一羅茨泵，及一控制閥門；
[0025]一 RF電源7，采用了 13.56MHz的電源發(fā)生器，匹配器安裝在腔體下部，以減少接線距離，減少射頻的衰減；
[0026]一腔室，用于沉積，包括:一進氣法蘭，一出氣法蘭，一 RF連接法蘭及一加熱管，工藝氣體裝在該進氣法蘭上，反應后的氣體通過該出氣法蘭排出，該加熱管通過壓塊均勻分布在腔體外側并用保溫棉充填，RF電源7通過該RF連接法蘭與反應器5連接；
[0027]一氣路系統8，包括一匯流箱，設置于爐腔側，該匯流箱包括六路工藝氣體管和一路N2管；
[0028]優(yōu)選地，該氣路系統8進一步包括一質量流量控制器，用于控制流量，及兩個閥門，安裝與該質量流量控制器的前部和后部，用于保證所述氣路系統8的安全運行；及
[0029]優(yōu)選地，該氣路系統8的全部管件和閥門均由不銹鋼制成；
[0030]一氟清理裝置9，用于通過氟離子清理PECVD爐內的硅，包括:
[0031]一氬氣單元，用于控制氬氣吹掃該反應器5內部因PECVD工藝產生的殘余氣體，使得功率場效應晶體管更具有活力，有助于點火，在PECVD工藝中連續(xù)吹掃氬氣將有助于防止PECVD工藝氣體回流玷污產品，
[0032]一三氟化氮單元，用于控制三氟化氮對PECVD爐進行清洗，
[0033]一廢氣泵，用于將反應后所得廢氣抽出并輸送至設備尾氣裝置，及
[0034]一設備尾氣裝置，用于對所述廢氣進行處理，并將該氣體排放。
[0035]優(yōu)選地，所述廢氣泵采用3200分子泵。從性能上看分子泵的抽速低于擴散泵，但是分子泵的綜合性能高于擴散泵，因此考慮采用分子泵，并通過改變腔體結構采用兩臺分子泵或再尋求大抽速的分子泵來提高抽速。
[0036]一種帶氟清理裝置的PECVD爐的氟清理方法，包括:
[0037]I)氬氣單元將氬氣輸送至反應器5內，使氬氣吹掃該反應器5內部因PECVD工藝產生的殘余氣體，使得功率場效應晶體管更具有活力，有助于點火，在PECVD工藝中連續(xù)吹掃氬氣將有助于防止PECVD工藝氣體回流玷污產品，吹掃時間大于等于10s，氬氣流量為5slm, APS 出口壓力為 1.5 ?2.0torr ；
[0038]2)氬氣單元控制氬氣繼續(xù)吹掃反應器5內部，吹掃流量為I?4slm，APS出口壓力為 1.5 ?2.0torr ；
[0039]3)三氟化氮單元將三氟化氮氣體輸送至反應器5內，APS出口壓力為15?20torr,持續(xù)時間為5s，這一步的目的是防止已點燃的等離子體熄滅，因為此時流入三氟化氮氣體，會使反應器5內部的流量和壓力產生較大的波動；
[0040]4)三氟化氮單元將三氟化氮氣體輸送至反應器5內，從而三氟化氮與反應器5內的硅發(fā)生反應，APS出口壓力為10?30torr，持續(xù)時間為5s，此時，有大量的三氟化氮流入，要注意避免因流量波動引起的過載；及
[0041]5) IS氣單兀將IS氣輸送至反應器5內，使IS氣吹掃該反應器5內部,吹掃時間大于等于10s，氬氣流量為5slm，APS出口壓力為1.5?2.0torr ;這個吹掃將有助于下一次點火。
[0042]優(yōu)選地，步驟3)與步驟4)中的三氟化氮氣體的用量比為2: 7。
[0043]通過上述實施例，本發(fā)明的目的已經被完全有效的達到了。熟悉該項技藝的人士應該明白本發(fā)明包括但不限于附圖和上面【具體實施方式】中描述的內容。任何不偏離本發(fā)明的功能和結構原理的修改都將包括在權利要求書的范圍中。
【權利要求】
1.一種帶氟清理裝置的PECVD爐，包括: 一反應器，包括一氣體分布箱，一氣體篩板，設置于該氣體分布箱表面，該氣體篩板具有多個氣孔，均勻分布于該氣體篩板上，每個該氣孔具有一氣孔直徑，該氣孔間具有一氣孔間距，一正極板，及一負極板，該正極板與該負極板之間具有一電極板間距，每片玻璃對應一個氣體分布箱，氣體由上部進入氣體分布箱內后再通過氣體篩板分散后進入玻璃表面，以提聞布氣的均勻性，從而提聞廣品的均勻性； 一真空管路，用于保證設備的極限真空度和沉積壓力的連續(xù)閉環(huán)控制，包括一干泵，一分子泵，一羅茨泵，及一控制閥門； 一 RF電源，采用了 13-14MHZ的電源發(fā)生器，匹配器安裝在腔體下部，以減少接線距離，減少射頻的衰減； 一腔室，用于沉積，包括:一進氣法蘭，一出氣法蘭，一 RF連接法蘭及一加熱管，工藝氣體裝在該進氣法蘭上，反應后的氣體通過該出氣法蘭排出，該加熱管通過壓塊均勻分布在腔體外側并用保溫棉充填，RF電源通過該RF連接法蘭與反應器連接； 一氣路系統，包括一匯流箱，設置于爐腔側，該匯流箱包括六路工藝氣體管和一路N2管；及 一氟清理裝置，用于通過氟離子清理PECVD爐內的硅，包括: 一氬氣單元，用于控制氬氣吹掃該反應器內部因PECVD工藝產生的殘余氣體，使得功率場效應晶體管更具有活力， 一三氟化氮單元，用于控制三氟化氮對PECVD爐進行清洗， 一廢氣泵，用于將反應后所得廢氣抽出并輸送至設備尾氣裝置，及 一設備尾氣裝置，用于對所述廢氣進行處理，并將該氣體排放。
2.根據權利要求1所述的帶氟清理裝置的PECVD爐，其中，所述廢氣泵采用3200分子栗。
3.根據權利要求1所述的帶氟清理裝置的PECVD爐，其中，該電極板間距為28-32mm。
4.根據權利要求1所述的帶氟清理裝置的PECVD爐，其中，該氣路系統進一步包括:一質量流量控制器，用于控制流量，及兩個閥門，安裝與該質量流量控制器的前部和后部，用于保證所述氣路系統的安全運行。
5.根據權利要求1所述的帶氟清理裝置的PECVD爐，其中，該氣路系統的全部管件和閥門均由不銹鋼制成。
6.根據權利要求1所述的帶氟清理裝置的PECVD爐的氟清理方法，包括: 1)氬氣單元將氬氣輸送至反應器內，使氬氣吹掃該反應器內部因PECVD工藝產生的殘余氣體，使得功率場效應晶體管更具有活力，有助于點火，吹掃時間大于等于10s，氬氣流量為 5slm, APS 出 口壓力為 1.5 ?2.0torr ； 2)氬氣單元控制氬氣繼續(xù)吹掃反應器內部，吹掃流量為I?4slm，APS出口壓力為L 5 ?2.0torr ； 3)三氟化氮單元將三氟化氮氣體輸送至反應器內，APS出口壓力為15?20torr，持續(xù)時間為5s ； 4)三氟化氮單元將三氟化氮氣體輸送至反應器內，從而三氟化氮與反應器內的硅發(fā)生反應，APS出口壓力為10?30torr，持續(xù)時間為5s ;及 5)氬氣單元將氬氣輸送至反應器內，使氬氣吹掃該反應器內部，吹掃時間大于等于10s，氬氣流量為5slm，APS出口壓力為1.5?2.0torr0
7.根據權利要求6所述的帶氟清理裝置的PECVD爐的氟清理方法，其中，步驟3)與步驟4)中的三氟化氮氣體的用量比為2: 7。
【文檔編號】C23C16/50GK104233234SQ201310239188
【公開日】2014年12月24日 申請日期:2013年6月17日 優(yōu)先權日:2013年6月17日
【發(fā)明者】沙嫣, 沙曉林 申請人:沙嫣, 沙曉林