[发明专利]一种连续制备大面积纳米绒面的反应离子刻蚀装置及其方法

权利要求书

1.一种连续制备大面积纳米绒面的反应离子刻蚀装置，其特征在于：包括顺次连接的装载台(1)、装载腔(2)、工艺腔(4)、卸载腔(6)和卸载台(7)；所述工艺腔(4)用于对硅片(9)进行反应离子加工，形成纳米绒面，所述装载腔(2)用于将硅片(9)连续向工艺腔(4)进行输送，所述卸载腔(6)用于将硅片(9)连续从工艺腔(4)进行输出，所述工艺腔(4)与所述装载腔(2)、所述卸载腔(6)均联通，所述工艺腔(4)的进口和出口均设置有密封门阀(22)，所述装载腔(2)、所述卸载腔(6)和所述工艺腔(4)底部均设置有抽真空设备(39)，所述装载腔(2)和所述卸载腔(6)顶部设置有进气设备(21)，所述工艺腔(4)顶部设置有送气装置(38)，还包括输送机构(10)，所述输送机构(10)包括若干传输滚轮、基板和载板(8)，所述基板对所述载板(8)提供支撑，所述传输滚轮用于带动所述载板(8)沿各腔室输送流程进行传输，所述载板(8)用于固定硅片(9)；

所述工艺腔(4)内具有用于将低频射频电源(35)的低频能量传递至载板(8)的基板，低频射频电源（35）功率为400W~800W，所述基板含有铝弹片，所述基板接入低频电源；所述工艺腔(4)的顶部安装有线性离子源(33)，所述线性离子源(33)的上端与送气装置(38)连接，所述线性离子源(33)与高频射频电源(37)连接，高频射频电源（37）功率为1500W~2000W，用于分配刻蚀气体同时起辉产生等离子体；

所述线性离子源(33)设置为若干个，多个所述线性离子源(33)平行设置组合在一起，所述线性离子源(33)上安装有同步器；

所述工艺腔(4)与所述装载腔(2)之间设置有工艺缓冲腔(3)，用于调整载板(8)进入工艺腔(4)的运输速度，所述卸载腔(6)与所述工艺腔(4)之间设置有卸载缓冲腔(5)，用于调整载板(8)输出工艺腔(4)的运输速度；所述装载腔(2)、所述工艺腔(4)、所述卸载腔(6) 联通，所述装载腔(2)与所述工艺腔(4)之间设置有第一挡板(31)，所述工艺腔(4)与所述卸载腔(6)之间设置有第二挡板(32)；

线性离子源（33）的两端固定有磁场装置（36）；

连续制备大面积纳米绒面的反应离子刻蚀方法，具体步骤包括：

S1：将预制绒的硅片(9)进行清洗和预处理，得到去除损伤后的硅片(9)；

S2：将去除损伤后的硅片(9)放至装载台(1)的载板(8)上，载板(8)在传输滚轮的带动下依次通过装载腔(2)和工艺缓冲腔(3)进入工艺腔(4) ；

S3：打开抽真空设备，直至预定真空值，通入SF6、O2和SiCl4刻蚀气体，刻蚀气体从线性离子源(33)布气孔(331)均匀的进入工艺腔(4)，将工艺腔(4)气压维持在预设气压值；

S4：打开射频电源和磁场装置(36)，在强电场作用下，刻蚀气体产生由离子、电子及游离基组合成的等离子体； F游离基与硅原子起化学反应, 形成挥发性物质SiF4 , 对匀速经过工艺腔(4)的硅片(9)表层进行腐蚀，随后刻蚀过的硅在氧气的作用下形成SixOyFz钝化物堆积在表面形成自掩膜，高能离子在电场环境下, 垂直地射向样品表面, 进行物理轰击，完成硅片(9)在工艺腔(4)内的刻蚀；

S5：硅片(9)随着载板(8)从工艺腔(4)依次经过卸载缓冲腔(5)和卸载装置，最后至卸载台(7)被取出；

S6：载板(8)随着载板(8)返回装置重新回到装载台(1)，并重复以上步骤，实现连续刻蚀；

工艺腔（4）内还设置有蒸发装置，蒸发装置与送气装置（38）连接，对常温下的液体SiCl4进行汽化处理，蒸发装置的温度设定为58摄氏度。

2.根据权利要求1所述的一种连续制备大面积纳米绒面的反应离子刻蚀装置，其特征在于：所述线性离子源(33)上均匀开设有布气孔(331)，所述布气孔(331)沿所述线性离子源(33)的长度方向设置。

3.根据权利要求1或2所述的一种连续制备大面积纳米绒面的反应离子刻蚀装置，其特征在于：所述基板沿传输方向上间隔开设贯穿槽，所述贯穿槽设置在所述基板的边缘，所述传输滚轮设置在所述贯穿槽内，所述传输滚轮的转动带动载板(8)的输送。