專利名稱：可組合管式等離子體增強(qiáng)化學(xué)氣相沉積裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及化學(xué)氣相沉積裝置，具體涉及一種等離子體化學(xué)氣相沉積 (PECVD)裝置。
背景技術(shù)：
在材料科研領(lǐng)域，化學(xué)氣相沉積是一個(gè)非常主要且廣泛的研究課題。為了加快沉積速率，成膜質(zhì)量，出現(xiàn)了一種名為PECVD (Plasma Enhanced Chemical Vapor Deposition)-等離子體增強(qiáng)化學(xué)氣相沉積法。該法的原理是借助微波或射頻等使含有薄膜組分原子的氣體電離，在局部形成等離子體，由于等離子化學(xué)活性很強(qiáng)，很容易在較低的溫度下發(fā)生反應(yīng)，所以在基片上可以沉積出所期望的薄膜。該氣相沉積法實(shí)驗(yàn)溫度低，沉積速率快，成膜質(zhì)量高，運(yùn)用前景十分優(yōu)越。目前，市場(chǎng)上的等離子體化學(xué)氣相沉積裝置大多采用三種結(jié)構(gòu)類型，分別為電感式、圓平板電容式以及擴(kuò)散爐電容式，均采用射頻直接對(duì)反應(yīng)室輸入射頻信號(hào)，其不足之處在于由于等離子體化學(xué)氣相沉積是借助微波或射頻等使含有薄膜組份原子的氣體電離， 射頻信號(hào)的關(guān)鍵作用在于電離氣體，沒(méi)有必要將加熱體放置在信號(hào)源內(nèi)，放置反而會(huì)由于盲目的加高輸入功率，離信號(hào)源越近，氣體離子的活性越強(qiáng)，稍有不適，便會(huì)損壞基片(例如刻蝕)。其次，該三種方式都是一體化設(shè)計(jì)(集成加溫部分、氣爐部分、真空部分及等離子氣體增強(qiáng)部分為一體)，反應(yīng)室的尺寸和最高加熱溫度是不可變的，只能一機(jī)一用，成本很高，且無(wú)靈活性。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型的目的在于克服上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種具有獨(dú)立的等離子氣體增強(qiáng)電源模塊，可隨意與各種工作溫度的爐體組合的可組合管式等離子體增強(qiáng)化學(xué)氣相沉積裝置。一種可組合管式等離子體增強(qiáng)化學(xué)氣相沉積裝置對(duì)接在爐體上，包括依次相接的射頻等離子體發(fā)射信號(hào)箱、自動(dòng)匹配器及射頻信號(hào)可調(diào)電源，所述射頻等離子體發(fā)射信號(hào)箱一側(cè)設(shè)有進(jìn)氣端法蘭；所述射頻等離子體發(fā)射信號(hào)箱內(nèi)設(shè)有電感線圈、信號(hào)線及信號(hào)連接排，所述信號(hào)連接排包括設(shè)有若干空目的第一接線排及第二接線排，所述信號(hào)線穿過(guò)第一接線排及第二接線排連接在電感線圈上。優(yōu)選地，所述電感線圈固定在線圈高度可調(diào)支架上。優(yōu)選地，所述信號(hào)連接排固定在調(diào)整支架上。本實(shí)用新型通過(guò)采用獨(dú)立的射頻信號(hào)源模塊，可自動(dòng)匹配，將箱內(nèi)的氣體在一定的真空度下等離子化。通過(guò)調(diào)節(jié)射頻電源功率，等離子化氣體可以到達(dá)爐體內(nèi)的指定樣品位置，從而實(shí)現(xiàn)間接式的等離子體增強(qiáng)化學(xué)氣相沉積。此種可組合管式等離子體增強(qiáng)化學(xué)氣相沉積裝置具有成本低，靈活性強(qiáng)，薄膜沉積質(zhì)量好的優(yōu)點(diǎn)，特別適合材料研發(fā)者使用。
圖1是本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖。圖2是射頻等離子體發(fā)射信號(hào)箱的主視圖。圖3是射頻等離子體發(fā)射信號(hào)箱的側(cè)視圖。圖4是射頻等離子體發(fā)射信號(hào)箱的俯視圖。圖5是本實(shí)用新型的實(shí)用狀態(tài)示意圖。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合具體實(shí)施例，對(duì)本實(shí)用新型做進(jìn)一步說(shuō)明。應(yīng)理解，以下實(shí)施例僅用于說(shuō)明本實(shí)用新型而非用于限制本實(shí)用新型的范圍。實(shí)施例1參見(jiàn)圖1，本實(shí)用新型提供的一種可組合管式等離子體增強(qiáng)化學(xué)氣相沉積裝置包括依次相接的射頻等離子體發(fā)射信號(hào)箱1、自動(dòng)匹配器2及射頻信號(hào)可調(diào)電源3，所述射頻等離子體發(fā)射信號(hào)箱1 一側(cè)設(shè)有進(jìn)氣端法蘭4。使用時(shí)，射頻信號(hào)可調(diào)電源3輸出射頻信號(hào)進(jìn)入自動(dòng)匹配器2進(jìn)行自匹配后輸入到射頻等離子體發(fā)射信號(hào)箱1內(nèi)進(jìn)行射頻信號(hào)輸出工作。進(jìn)氣端法蘭4主要是向發(fā)射源里輸入可供電離的氣體。參見(jiàn)圖2、圖3及圖4，所述射頻等離子體發(fā)射信號(hào)箱1內(nèi)設(shè)有電感線圈5、信號(hào)線 6及信號(hào)連接排7，所述信號(hào)連接排7包括設(shè)有若干空目8的第一接線排7-1及第二接線排 7-2，所述信號(hào)線6穿過(guò)第一接線排7-1及第二接線排7-2連接在電感線圈5上。所述電感線圈5、信號(hào)連接排7分別固定在線圈高度可調(diào)支架9及連接排調(diào)整支架 10上。使用時(shí)，射頻信號(hào)通過(guò)箱體上的輸入端口 11輸入后經(jīng)過(guò)信號(hào)線6到第一接線排 7-1，再接入第二接線排7-2后進(jìn)入電感線圈5，進(jìn)入匹配后，電感線圈5內(nèi)氣體(氣體通過(guò)射頻等離子體發(fā)射信號(hào)箱1上的進(jìn)氣端法蘭4通入)會(huì)由于射頻信號(hào)產(chǎn)生輝光放電現(xiàn)象并且被電離化。電感線圈5固定在線圈高度可調(diào)支架9上，目的在于調(diào)整線圈高度從而適應(yīng)不同的對(duì)應(yīng)爐體。第一接線排7-1及第二接線排7-2上設(shè)有若干空目8，目的在于可以隨意的更改線圈扎數(shù)，從而應(yīng)對(duì)由于實(shí)驗(yàn)狀況的多變，爐內(nèi)環(huán)境的多變產(chǎn)生的感抗不匹配的的情況。實(shí)施例2參見(jiàn)圖5，進(jìn)行操作時(shí)，將本實(shí)用新型與任意爐體12相對(duì)接，氣質(zhì)進(jìn)入射頻等離子體發(fā)射信號(hào)箱1后由于電感線圈5輸出射頻信號(hào)作用，電離為等離子體，在電感線圈5內(nèi)的氣體由于在電感線圈中，所以活性最強(qiáng)。等離子化的氣質(zhì)，在流出射頻等離子體發(fā)射信號(hào)箱1后活性逐漸減弱，在爐體12 內(nèi)，通過(guò)該氣質(zhì)的輝光狀態(tài)進(jìn)行觀察，活性越強(qiáng)則輝光顏色越深，活性越弱則輝光顏色越淡，可直觀的觀測(cè)到置于達(dá)爐體12內(nèi)的基片13表面的氣質(zhì)活性，輝光的長(zhǎng)度可通過(guò)調(diào)整射頻信號(hào)可調(diào)電源3的輸出功率進(jìn)行調(diào)節(jié)。
權(quán)利要求1.一種可組合管式等離子體增強(qiáng)化學(xué)氣相沉積裝置，其特征在于該裝置對(duì)接在爐體上，包括依次相接的射頻等離子體發(fā)射信號(hào)箱、自動(dòng)匹配器及射頻信號(hào)可調(diào)電源，所述射頻等離子體發(fā)射信號(hào)箱一側(cè)設(shè)有進(jìn)氣端法蘭；所述射頻等離子體發(fā)射信號(hào)箱內(nèi)設(shè)有電感線圈、信號(hào)線及信號(hào)連接排，所述信號(hào)連接排包括設(shè)有若干空目的第一接線排及第二接線排， 所述信號(hào)線穿過(guò)第一接線排及第二接線排連接在電感線圈上。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的可組合管式等離子體增強(qiáng)化學(xué)氣相沉積裝置，其特征在于 所述電感線圈固定在線圈高度可調(diào)支架上。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的可組合管式等離子體增強(qiáng)化學(xué)氣相沉積裝置，其特征在于 所述信號(hào)連接排固定在調(diào)整支架上。
專利摘要本實(shí)用新型公開(kāi)了一種可組合管式等離子體增強(qiáng)化學(xué)氣相沉積裝置，該裝置對(duì)接在爐體上，包括依次相接的射頻等離子體發(fā)射信號(hào)箱、自動(dòng)匹配器及射頻信號(hào)可調(diào)電源，所述射頻等離子體發(fā)射信號(hào)箱一側(cè)設(shè)有進(jìn)氣端法蘭；所述射頻等離子體發(fā)射信號(hào)箱內(nèi)設(shè)有電感線圈、信號(hào)線及信號(hào)連接排，所述信號(hào)連接排包括設(shè)有若干空目的第一接線排及第二接線排，所述信號(hào)線穿過(guò)第一接線排及第二接線排連接在電感線圈上。本實(shí)用新型通過(guò)采用獨(dú)立的射頻信號(hào)源模塊，可實(shí)現(xiàn)間接式的等離子體增強(qiáng)化學(xué)氣相沉積。此種可組合管式等離子體增強(qiáng)化學(xué)氣相沉積裝置具有成本低，靈活性強(qiáng)，薄膜沉積質(zhì)量好的優(yōu)點(diǎn)。
文檔編號(hào)C23C16/44GK202246852SQ20112035577
公開(kāi)日2012年5月30日 申請(qǐng)日期2011年9月21日 優(yōu)先權(quán)日2011年9月21日
發(fā)明者王偉, 邾根祥 申請(qǐng)人:合肥科晶材料技術(shù)有限公司