[发明专利]一种等离子体装置及其应用

说明书

本发明公开了一种等离子体装置及其应用。所述等离子体装置包括等离子体发生器、密封机构、第一电极、第二电极、第一电极板以及第二电极板；所述密封机构能够与薄膜沉积设备的真空腔室配合形成密封空间，第一电极及第二电极设置于密封机构上，第一电极分别与等离子体发生器和第一电极板连接，第二电极与第二电极板连接，第二电极还用于与薄膜沉积设备的外壳连接，第一电极板与第二电极板之间设有用以容置待处理样品的、可调的间距，该间距能够在等离子体发生器工作时形成等离子体区域。本发明的等离子体装置结构简单、灵活，可实现样品预处理与薄膜生长在同一真空环境下完成，避免转移时产生的二次污染问题以及半导体器件中的表面态问题。

技术领域

本发明涉及一种等离子体装置及其应用，属于薄膜制备技术领域。

背景技术

薄膜制备领域中，在进行薄膜沉积或外延之前，采用等离子体工艺对衬底进行预处理至关重要，如果可以在同一真空环境下处理完衬底后直接进行生长，而不再接触大气，可有效避免二次污染及解决表面态问题，而很多薄膜生长或外延设备不具有原位等离子体处理功能，并且由于设备厂商在设计时没有考虑此功能，所以也没有预留相应的扩展接口。对此一般采用的方式是湿法或在专用的等离子体设备中处理衬底，进行样品表面的预处理，然后尽可能的缩短衬底暴露在大气中的时间，将衬底取出转入薄膜沉积设备中进行生长或外延。这样的方法在取出、放入阶段容易造成样品表面的氧化、颗粒粘污等问题，带来二次污染。

另一种方式是将等离子体处理设备与薄膜沉积设备通过真空互联使设备集成，衬底在等离子体设备中预处理完成后通过机械传送装置直接传送到薄膜沉积设备中，整个过程一直处于真空环境中，此方法造价昂贵，需同时对两台设备改造，在设备上改动较大，并且要为两个设备间的传送单独建立真空传送及对接系统，结构复杂。

发明内容

本发明的主要目的在于提供一种等离子体装置及其在薄膜沉积设备中的应用，以克服现有技术中的不足。

为实现前述发明目的，本发明采用的技术方案包括：

本发明实施例提供了一种等离子体装置，可与薄膜沉积设备的真空腔室连接，所述装置包括等离子体发生器、密封机构、第一电极、第二电极、第一电极板以及第二电极板；

所述密封机构至少能够与薄膜沉积设备的真空腔室配合形成密封空间，所述第一电极及第二电极设置于密封机构上，所述第一电极分别与所述等离子体发生器和第一电极板连接，所述第二电极与第二电极板连接，所述第二电极还用于与薄膜沉积设备的外壳连接；所述第一电极板与第二电极板之间设置有至少用以容置待处理样品的、可调的间距，当所述等离子体发生器处于工作状态时，至少在所述间距内形成等离子体区域。

在一些实施方案中，所述装置还包括可设置于薄膜沉积设备的真空腔室内的电极板连动结构，所述电极板连动结构，至少能够带动第一电极板和第二电极板中的至少一者移动，从而调节第一电极板与第二电极板的间距。

在一些实施方案中，所述电极板连动结构包括第一传动杆、第二传动杆以及传动轴承，所述第一传动杆、第二传动杆分别与传动轴承活动连接，所述第二传动杆与第一电极板或第二电极板固定连接。

进一步的，所述装置还包括与所述电极板连动结构连接的旋转部件，所述旋转部件包括旋转接口和旋转控制组件，所述旋转接口设置于密封机构内侧，且与所述第一传动杆连接，所述旋转控制组件设置于密封机构外侧。

本发明实施例还提供了前述的等离子体装置于薄膜制备领域中的应用。

本发明实施例还提供了一种薄膜沉积设备，包括真空腔室，其还包括：与所述真空腔室连接的前述的等离子体装置。

与现有技术相比，本发明的优点包括：