[发明专利]平板电极结构和等离子体沉积设备

说明书

本发明涉及等离子处理设备领域，公开了一种平板电极结构和应用了该种平板电极结构的等离子体沉积设备，平板电极结构包括：至少一个阴极和一个阳极，且这些阴极和阳极之间依次交替设置；其中，至少有一个阳极内形成有第一送气通道，且在阳极朝向阴极的一面的中部开有第一出气口，在阳极的边缘开有第一进气口；气体从第一进气口进入第一送气通道，从第一出气口排出，形成等离子体。本发明能够改善等离子体沉积薄膜的厚度均匀性。

技术领域

本发明涉及等离子处理设备领域，特别涉及一种平板电极结构和应用了该种平板电极结构的等离子体沉积设备。

背景技术

化学气相沉积(Chemical vapor deposition，CVD)，是反应物质在气态条件下发生化学反应，生成固态物质沉积在加热的固态基体表面，进而制得固体材料的工艺技术，常用于制造薄膜(如多晶硅、非晶硅、氧化硅等)。

化学反应的本质是原子或原子团的重新组合，为使重新组合得以进行，必须提供反应所需的活化能，一些需要较大活化能的反应在技术上很难实现。但是，在等离子体中，物质由气态变为等离子态，富集了电子、离子、激发态原子、分子及自由基，它们是极活泼的反应性物种，许多难以进行的反应体系在等离子体条件下变得易于进行。人们在化学合成、薄膜制备、表面处理和精细化学加工等领域，在原有工艺技术基础上，有效地引入等离子体，促进一系列革新和巨大的技术进步。

PECVD(Plasma Enhanced Chemical Vapor Deposition)，中文名称为等离子体增强化学气相沉积法，是借助于辉光放电等方法产生等离子体，使含有薄膜组成的气态物质发生化学反应，从而实现薄膜材料生长的一种新的制备技术。通过反应气体放电，有效地利用了非平衡等离子体的反应特征，从根本上改变了反应体系的能量供给方式。

在等离子体增强化学气相沉积法所应用到的等离子体处理设备中，常用到平板电极作为沉积设备。而对于应用了平板电极的等离子体增强化学气相沉积法而言，最常见的问题在于沉积的均匀性。

由于在传统的等离子体处理设备中，常常将衬底置于平板电极之间，采用从平板电极的一侧进气，另一侧排气的方式送入气体，使得气体在电极作用下形成等离子体，并沉积在衬底的表面上。然而，由于平板电极和衬底的阻挡作用，常常导致到达平板电极中央的气体相对于位于边缘的气体更稀薄。这将使得衬底表面薄膜的沉积厚度较边缘的要薄。

由于衬底沉积薄膜的厚度均匀性是考量薄膜质量的重要指标，因此如何获得厚度均一的等离子体沉积薄膜，是函待解决的技术问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种平板电极结构和应用了该种平板电极结构的等离子体沉积设备，能够改善等离子体沉积薄膜的厚度均匀性。

为了解决上述技术问题，本发明提供了一种平板电极结构，用于等离子体沉积设备，包括：

至少一个阴极和一个阳极，且这些阴极和阳极之间依次交替设置；

其中，至少有一个阳极内形成有第一送气通道，且在阳极朝向阴极的一面的中部开有第一出气口，在阳极的边缘开有第一进气口；

气体从第一进气口进入第一送气通道，从第一出气口排出，形成等离子体。

此外，本发明还提供了一种等离子体沉积设备，包括前述的平板电极结构；等离子体设备还包括：

气源，用于供应气体；

第一进气通道，与气源连接，从平板电极结构的一侧向着阴极和阳极之间送气；

第二进气通道，与气源和第一进气口相连接，用于向第一送气通道内送气。