[发明专利]一种PECVD镀膜系统

说明书

技术领域

本发明涉及真空镀膜领域，尤其涉及一种PECVD镀膜系统。

背景技术

等离子体化学气相沉积（Plasma enhanced Chemical Vapor Depositon，以下称PECVD）技术，是利用辉光放电产生等离子体进行化学气相沉积的过程。多采用射频放电技术，利用外加射频电源加速电子，这些高能电子与工艺气体发生碰撞，产生分解、化合、激发和电离等过程，产生大量的带电离子，自由基和活性基团，这些具有很高活性的化学基团在放置于电极上的样品表面发生一系列化学反应，生成固态薄膜。该技术因具有工作温度低，沉积速率快，薄膜致密性好，工艺重复性好等优点；该技术是上世纪70年代初，为适应现代半导体工业的发展，获取优质的介质膜而发展起来的新工艺,后来开始逐步应用到太阳能光伏行业。近年来随着太阳能光伏行业的蓬勃发展，为了提高太阳能电池的转换效率，沉积高质量的减反射膜、非晶硅薄膜，PECVD技术更是得到了大规模的应用。

目前PECVD系统主要的结构类型有：1、in-line型，该类型设备最早应用于TFT-LCD生产的制造线，基板单片依次进入工艺腔体中，薄膜各层依次制备，这就会造成生产节拍过长，生产成本过高；其次，基板成膜时竖立在腔室内，制备膜层时，容易发生绕射问题，随着基板尺寸的增加绕射问题越严重，目前已被其他类型的设备取代。2、batch type，该类型设备采用是在一个工艺腔体中同时处理多片基板，生产效率高；但由于基板的放电电极相互间会发生干涉，造成等离子体不稳定，进而造成基板的膜层均匀性和一致性差。3、cluster type，此类设备是采用单片成膜方式，各工艺腔体共用一个中央传输腔室，且各自独立，当任一个镀膜腔室出现故障时，其他腔室不受影响。

随着技术的日益发展，在综合了上述设备特点的基础上研发出新型的PECVD系统，出现了单腔多工艺室的PECVD系统以及一些国外公司研制的多腔室多工艺室的团簇式PECVD系统。现有的一种PECVD系统，采用在同一个腔室内设置有多个工艺室的结构模式，真空腔室和工艺室分别连接单独的真空系统，各工艺室之间实行单独沉积成膜，保证了基片膜层的质量，又不影响生产节拍，满足生产的需要。但该系统存在下列不足，由于整个系统只有一个腔室，当需要在基片上进行沉积多种膜层的时候，会产生交叉感染，从而影响镀膜质量。而国外公司设计的PECVD系统有6个真空腔室组成，其分别是2个装载腔室，3个反应腔室，一个预处理腔，一个中转传输腔室，基片通过装载腔室进行上下料，而在中转传输腔室中设置有传输机构，主要是实现基片在腔室与腔室之间的移进或移出，而在反应腔中设置了多个反应盒，每个腔室和中转传输室之间有活动阀门连接，使每个腔室的真空环境保持独立，可单独调节其腔内压力大小。由于该系统由多个反应腔组成，当需要在基片上进行多种膜层沉积时，可在一个腔室沉积完成一种膜层后通过中转传输室将基片传输到另一个腔室进行沉积第二层膜，从而避免了膜层的交叉感染，保证了膜层质量。然而该PECVD系统由于是由几个真空腔室组成，设备结构复杂并且造价昂贵，设备维护困难且成本高；同时由于快捷可靠的运行对其机械精度要求极高，增加了设备制造安装调试难度,而且基片在腔室中进行传输运转时容易出现卡死或是基片碰损现象。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于，提供一种PECVD镀膜系统，可避免膜层之间的交叉感染，保证膜层质量，结构简单，成本低，安装维护简单方便。

为了解决上述技术问题，本发明的实施例提供了一种PECVD镀膜系统，包括工艺系统、装卸系统、及阀门机构；

所述工艺系统包括工艺腔体及至少一个工艺反应室；所述工艺反应室设置在工艺腔体内，用于对基片进行镀膜；所述工艺反应室具有一朝向所述装卸腔体的开口，所述工艺反应室的开口处均设有密封门，用于工艺反应室与工艺腔体的连通或隔离；

所述装卸系统包括装卸腔体及传输机械手；传输机械手滑动设置在装卸腔体与工艺腔体之间，用于基片的上下料及传输；

所述阀门机构设置在所述工艺腔体与所述装卸腔体之间，用于工艺腔体与装卸腔体之间的连通或隔离。

其中，所述工艺反应室、所述工艺腔体及所述装卸腔体分别连接有单独的真空系统，分别进行真空处理。

其中，所述工艺系统还包括用于对所述工艺反应室的内壁进行清洗的远程等离子体源清洗系统，所述远程等离子体源清洗系统连接至所述工艺反应室。

其中，所述工艺反应室为两个或两个以上，所述工艺反应室间相互独立且层叠设置；各所述工艺反应室均设有所述密封门；