而在反應腔體I的腔壁上，還設置有反應氣體入口 11以及抽氣口。反應氣體入口 11主要用來通入反應氣體，例如:氬氣和甲烷的混合氣體;或者氬氣和乙炔的混合氣體。
[0043]而抽氣口和抽真空裝置(例如機械栗9)連接，在機械栗9的作用下使所述反應腔體I中達到真空狀態(tài)。
[0044]當然，在本實施例中還有對樣品固定和密封等真空設備的通用部件，在此本發(fā)明不再具體介紹。
[0045]以上便是本發(fā)明中PECVD設備的結構，為了防止等離子體分布不均勻而影響鍍膜的質量，本發(fā)明在下級板3的槽型機構13的外表面覆蓋有由絕緣材料形成的絕緣壁7，因此槽型機構13是不能產生等離子體的，而只有沉積板3能夠產生均勻的等離子體，使得反應腔體I內的等離子體均勻分布，進而提高了制膜質量，制膜效果好。
[0046]基于PECVD設備的特殊結構，本發(fā)明的制膜方法如下:
[0047]首先，利用所述水冷槽4的冷卻作用，使所述反應腔體I內的溫度調節(jié)為(TC?800°C；
[0048]其次，對所述反應腔體I抽真空處理后，充入混合氣體。在充入混合氣體時，通過所述反應氣體入口 11將混合氣體充入所述反應腔體I中。
[0049]再次，將所述反應腔體I的工作氣壓調為0.1Pa?10Pa，然后施加電壓，使施加功率范圍處于50W?800W，產生等離子體來制備薄膜。當然，為了達到更好地制膜效果，可將偏壓電源通在基片上，以在基片上施加預設的負偏壓0V-350V，以制備薄膜。
[0050]下面以制備類金剛石薄膜為例，介紹具體的鍍膜過程:
[0051]在前期準備中，會先根據(jù)不同的實驗目的，設定對應的工藝參數(shù)，例如控制鍍膜室的真空度或壓力、控制反應氣體的通氣量、控制電極間的放電間隙等。
[0052]在設定工藝參數(shù)之后，則會進行下面的步驟。
[0053]1、對PECVD設備進行預處理。
[0054]由于本發(fā)明PECVD設備可以鍍多種類型的膜，而每種膜的鍍膜要求不同，因此，為了避免上次鍍膜對本次鍍膜的影響，在本次鍍膜之前，需要對PECVD設備進行預處理。本次實施例以制備類金剛石薄膜為例，在制備之前，需要采用氬等離子體對反應腔體I及襯底表面進行預清洗約15min。
[0055]2、對基片進行清洗。
[0056]基片有多種類型，例如玻璃基片、單晶硅基片等等。在清洗的過程中，一般是利用超聲波清洗器清洗基片。清洗時間本發(fā)明不做限制，例如清洗5分鐘、15分鐘等等都可。而在清洗時按照堿液去油、蒸餾水清洗、丙酮清洗、超聲波清洗、乙醇脫水的次序進行清洗，清洗后用干燥氮氣吹干基片或加熱烘干基片。
[0057]3、將清洗好的基片放入樣品臺10上，然后封閉反應腔體I的腔門。
[0058]4、檢查水源、氣源和電源正常后，打開冷卻循環(huán)水，利用水冷槽4通入冷卻循環(huán)水，保證下級板3的溫度滿足要求，將溫度控制在O 0C?8000C。另外也可以控制在O 0C?60 V之間。
[0059]5、抽真空，至真空度優(yōu)于5 X 10—4Pa。
[0060]6、打開氣瓶，通過所述反應氣體入口 11將混合氣體充入所述反應腔體I中。
[0061]通入的混合氣體具體是:氬氣和甲燒的混合氣體(Ar和CH4的混合氣體)，或者是氬氣和乙炔的混合氣體(Ar和C2H2的混合氣體)。本發(fā)明以Ar和CH4的混合氣體為例，通入比例1:10，當然可根據(jù)實際情況調整。通過質量流量控制器控制Ar/CH4或Ar/C2H2的比例。
[0062]7、根據(jù)實驗條件設定工作氣壓0.1Pa?1Pa(或者2Pa?1Pa)，打開電源，施加預設的功率約50W至800W，產生等離子體。當然也可以設定功率為其他范圍，例如300?800W。
[0063]8、設定基片溫度室溫不超過60°C，打開偏壓電源并在基片上施加預設的負偏壓0V-350V，以制備薄膜，或者調節(jié)到150V-350V以制備薄膜。
[0064]9、根據(jù)工藝參數(shù)沉積類金剛石薄膜30min，然后結束鍍膜，之后關閉電源和氣體。
[0065]10、薄膜在真空狀態(tài)下擱置一段時間，例如1.5h?2h(l.5小時?2小時)，使薄膜牢固長在硅片上，防止脫落。打開充氣閥對反應腔體I充氣后，打開反應腔體I的門，取出薄膜進行觀察。
[0066]11、合上反應腔體I的門，關掉總電源，切斷冷卻水。
[0067]通過本發(fā)明的一個或者多個實施例，本發(fā)明具有以下有益效果或者優(yōu)點:
[0068]本發(fā)明公開了一種等離子體增強化學氣相沉積設備及制膜方法，在本發(fā)明的設備中，包括反應腔體，內部設置有上極板和下級板;將下級板劃包括沉積板和槽型機構，所述沉積板蓋設于所述槽型機構的槽型開口上，形成一容置空間。將槽型機構的外表面覆蓋一層由絕緣材料形成的絕緣壁，只保留沉積板通入射頻電壓產生等離子體進行鍍膜，能夠保證等離子體的均勻性和穩(wěn)定性，使得薄膜材料均勻的沉積在基片上，能夠提高制膜質量。
[0069]進一步的，在下級板的內部還設置有水冷槽和加熱電阻，能夠聯(lián)合調節(jié)下級板的溫度，實現(xiàn)基片沉積時所需要的溫度，且為基片提供一個穩(wěn)定的鍍膜環(huán)境，加快沉積速率，能夠使得沉積薄膜均勻，制膜質量高。
[0070]另外，在下級板的內部還設置有溫度檢測計，實時監(jiān)測所述下級板的溫度，實時反饋下級板的溫度情況，保持下級板的溫度的穩(wěn)定性。
[0071]盡管已描述了本申請的優(yōu)選實施例，但本領域內的普通技術人員一旦得知了基本創(chuàng)造性概念，則可對這些實施例做出另外的變更和修改。所以，所附權利要求意欲解釋為包括優(yōu)選實施例以及落入本申請范圍的所有變更和修改。
[0072]顯然，本領域的技術人員可以對本申請進行各種改動和變型而不脫離本申請的精神和范圍。這樣，倘若本申請的這些修改和變型屬于本申請權利要求及其等同技術的范圍之內，則本申請也意圖包含這些改動和變型在內。
【主權項】
1.一種等離子體增強化學氣相沉積設備，其特征在于，包括: 反應腔體，內部設置有上極板和下級板;所述上極板和所述下級板對應設置； 所述下級板包括沉積板和槽型機構，所述沉積板蓋設于所述槽型機構的槽型開口上，形成一容置空間，其中，所述槽型機構的外表面覆蓋有由絕緣材料形成的絕緣壁。2.如權利要求1所述的一種等離子體增強化學氣相沉積設備，其特征在于， 所述容置空間內設置有水冷槽，用于通入冷卻液對所述沉積板進行降溫。3.如權利要求1或2所述的一種等離子體增強化學氣相沉積設備，其特征在于， 所述容置空間內設置有加熱電阻，用于提升所述沉積板的溫度。4.如權利要求3所述的一種等離子體增強化學氣相沉積設備，其特征在于，所述容置空間內設置有溫度檢測計，用于實時監(jiān)測所述容置空間的溫度。5.如權利要求1所述的一種等離子體增強化學氣相沉積設備，其特征在于，所述沉積板上設置有樣品臺，用于放置基片。6.如權利要求1所述的一種等離子體增強化學氣相沉積設備，其特征在于，所述反應腔體的腔壁上開設有反應氣體入口。7.如權利要求1所述的一種等離子體增強化學氣相沉積設備，其特征在于，所述反應腔體的腔壁上開設有抽氣口，所述抽氣口和抽真空裝置連接，用于使所述反應腔體中達到真空狀態(tài)。8.如權利要求1所述的一種等離子體增強化學氣相沉積設備，其特征在于，所述絕緣壁采用聚四氟乙烯或者聚全氟乙丙烯制備。9.如權利要求1或8所述的一種等離子體增強化學氣相沉積設備，其特征在于，所述絕緣壁厚度為10_30mm。10.—種制膜方法，所述方法應用于如權利要求1-9任一權項所述的一種等離子體增強化學氣相沉積設備中，其特征在于，所述方法包括: 調節(jié)所述反應腔體內的溫度調節(jié)為O°C?800°C ; 對所述反應腔體抽真空處理后，充入混合氣體； 將所述反應腔體的工作氣壓調為0.1Pa?1Pa，然后施加電壓，使施加功率范圍處于50W?800W，產生等離子體，以制備薄膜。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種等離子體增強化學氣相沉積設備及制膜方法，在本發(fā)明的設備中，包括反應腔體，內部設置有上極板和下級板；將下級板劃包括沉積板和槽型機構，沉積板蓋設于槽型機構的槽型開口上，形成一容置空間。將槽型機構的外表面覆蓋一層由絕緣材料形成的絕緣壁，只保留沉積板通入射頻電壓產生等離子體進行鍍膜，能夠保證等離子體的均勻性和穩(wěn)定性，使得薄膜材料均勻的沉積在基片上，能夠提高制膜質量。
【IPC分類】C23C16/52, C23C16/46, C23C16/26, C23C16/509
【公開號】CN105714274
【申請?zhí)枴緾N201610202910
【發(fā)明人】向勇, 傅紹英, 孫赫, 閆宗楷
【申請人】成都西沃克真空科技有限公司
【公開日】2016年6月29日
【申請日】2016年3月31日