而在反应腔体I的腔壁上，还设置有反应气体入口 11以及抽气口。反应气体入口 11主要用来通入反应气体，例如:氩气和甲烷的混合气体;或者氩气和乙炔的混合气体。
[0043]而抽气口和抽真空装置(例如机械栗9)连接，在机械栗9的作用下使所述反应腔体I中达到真空状态。
[0044]当然，在本实施例中还有对样品固定和密封等真空设备的通用部件，在此本发明不再具体介绍。
[0045]以上便是本发明中PECVD设备的结构，为了防止等离子体分布不均匀而影响镀膜的质量，本发明在下级板3的槽型机构13的外表面覆盖有由绝缘材料形成的绝缘壁7，因此槽型机构13是不能产生等离子体的，而只有沉积板3能够产生均匀的等离子体，使得反应腔体I内的等离子体均匀分布，进而提高了制膜质量，制膜效果好。
[0046]基于PECVD设备的特殊结构，本发明的制膜方法如下:
[0047]首先，利用所述水冷槽4的冷却作用，使所述反应腔体I内的温度调节为(TC?800°C；
[0048]其次，对所述反应腔体I抽真空处理后，充入混合气体。在充入混合气体时，通过所述反应气体入口 11将混合气体充入所述反应腔体I中。
[0049]再次，将所述反应腔体I的工作气压调为0.1Pa?10Pa，然后施加电压，使施加功率范围处于50W?800W，产生等离子体来制备薄膜。当然，为了达到更好地制膜效果，可将偏压电源通在基片上，以在基片上施加预设的负偏压0V-350V，以制备薄膜。
[0050]下面以制备类金刚石薄膜为例，介绍具体的镀膜过程:
[0051]在前期准备中，会先根据不同的实验目的，设定对应的工艺参数，例如控制镀膜室的真空度或压力、控制反应气体的通气量、控制电极间的放电间隙等。
[0052]在设定工艺参数之后，则会进行下面的步骤。
[0053]1、对PECVD设备进行预处理。
[0054]由于本发明PECVD设备可以镀多种类型的膜，而每种膜的镀膜要求不同，因此，为了避免上次镀膜对本次镀膜的影响，在本次镀膜之前，需要对PECVD设备进行预处理。本次实施例以制备类金刚石薄膜为例，在制备之前，需要采用氩等离子体对反应腔体I及衬底表面进行预清洗约15min。
[0055]2、对基片进行清洗。
[0056]基片有多种类型，例如玻璃基片、单晶硅基片等等。在清洗的过程中，一般是利用超声波清洗器清洗基片。清洗时间本发明不做限制，例如清洗5分钟、15分钟等等都可。而在清洗时按照碱液去油、蒸馏水清洗、丙酮清洗、超声波清洗、乙醇脱水的次序进行清洗，清洗后用干燥氮气吹干基片或加热烘干基片。
[0057]3、将清洗好的基片放入样品台10上，然后封闭反应腔体I的腔门。
[0058]4、检查水源、气源和电源正常后，打开冷却循环水，利用水冷槽4通入冷却循环水，保证下级板3的温度满足要求，将温度控制在O 0C?8000C。另外也可以控制在O 0C?60 V之间。
[0059]5、抽真空，至真空度优于5 X 10—4Pa。
[0060]6、打开气瓶，通过所述反应气体入口 11将混合气体充入所述反应腔体I中。
[0061]通入的混合气体具体是:氩气和甲烧的混合气体(Ar和CH4的混合气体)，或者是氩气和乙炔的混合气体(Ar和C2H2的混合气体)。本发明以Ar和CH4的混合气体为例，通入比例1:10，当然可根据实际情况调整。通过质量流量控制器控制Ar/CH4或Ar/C2H2的比例。
[0062]7、根据实验条件设定工作气压0.1Pa?1Pa(或者2Pa?1Pa)，打开电源，施加预设的功率约50W至800W，产生等离子体。当然也可以设定功率为其他范围，例如300?800W。
[0063]8、设定基片温度室温不超过60°C，打开偏压电源并在基片上施加预设的负偏压0V-350V，以制备薄膜，或者调节到150V-350V以制备薄膜。
[0064]9、根据工艺参数沉积类金刚石薄膜30min，然后结束镀膜，之后关闭电源和气体。
[0065]10、薄膜在真空状态下搁置一段时间，例如1.5h?2h(l.5小时?2小时)，使薄膜牢固长在硅片上，防止脱落。打开充气阀对反应腔体I充气后，打开反应腔体I的门，取出薄膜进行观察。
[0066]11、合上反应腔体I的门，关掉总电源，切断冷却水。
[0067]通过本发明的一个或者多个实施例，本发明具有以下有益效果或者优点:
[0068]本发明公开了一种等离子体增强化学气相沉积设备及制膜方法，在本发明的设备中，包括反应腔体，内部设置有上极板和下级板;将下级板划包括沉积板和槽型机构，所述沉积板盖设于所述槽型机构的槽型开口上，形成一容置空间。将槽型机构的外表面覆盖一层由绝缘材料形成的绝缘壁，只保留沉积板通入射频电压产生等离子体进行镀膜，能够保证等离子体的均匀性和稳定性，使得薄膜材料均匀的沉积在基片上，能够提高制膜质量。
[0069]进一步的，在下级板的内部还设置有水冷槽和加热电阻，能够联合调节下级板的温度，实现基片沉积时所需要的温度，且为基片提供一个稳定的镀膜环境，加快沉积速率，能够使得沉积薄膜均匀，制膜质量高。
[0070]另外，在下级板的内部还设置有温度检测计，实时监测所述下级板的温度，实时反馈下级板的温度情况，保持下级板的温度的稳定性。
[0071]尽管已描述了本申请的优选实施例，但本领域内的普通技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例做出另外的变更和修改。所以，所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本申请范围的所有变更和修改。
[0072]显然，本领域的技术人员可以对本申请进行各种改动和变型而不脱离本申请的精神和范围。这样，倘若本申请的这些修改和变型属于本申请权利要求及其等同技术的范围之内，则本申请也意图包含这些改动和变型在内。
【主权项】
1.一种等离子体增强化学气相沉积设备，其特征在于，包括: 反应腔体，内部设置有上极板和下级板;所述上极板和所述下级板对应设置； 所述下级板包括沉积板和槽型机构，所述沉积板盖设于所述槽型机构的槽型开口上，形成一容置空间，其中，所述槽型机构的外表面覆盖有由绝缘材料形成的绝缘壁。2.如权利要求1所述的一种等离子体增强化学气相沉积设备，其特征在于， 所述容置空间内设置有水冷槽，用于通入冷却液对所述沉积板进行降温。3.如权利要求1或2所述的一种等离子体增强化学气相沉积设备，其特征在于， 所述容置空间内设置有加热电阻，用于提升所述沉积板的温度。4.如权利要求3所述的一种等离子体增强化学气相沉积设备，其特征在于，所述容置空间内设置有温度检测计，用于实时监测所述容置空间的温度。5.如权利要求1所述的一种等离子体增强化学气相沉积设备，其特征在于，所述沉积板上设置有样品台，用于放置基片。6.如权利要求1所述的一种等离子体增强化学气相沉积设备，其特征在于，所述反应腔体的腔壁上开设有反应气体入口。7.如权利要求1所述的一种等离子体增强化学气相沉积设备，其特征在于，所述反应腔体的腔壁上开设有抽气口，所述抽气口和抽真空装置连接，用于使所述反应腔体中达到真空状态。8.如权利要求1所述的一种等离子体增强化学气相沉积设备，其特征在于，所述绝缘壁采用聚四氟乙烯或者聚全氟乙丙烯制备。9.如权利要求1或8所述的一种等离子体增强化学气相沉积设备，其特征在于，所述绝缘壁厚度为10_30mm。10.—种制膜方法，所述方法应用于如权利要求1-9任一权项所述的一种等离子体增强化学气相沉积设备中，其特征在于，所述方法包括: 调节所述反应腔体内的温度调节为O°C?800°C ; 对所述反应腔体抽真空处理后，充入混合气体； 将所述反应腔体的工作气压调为0.1Pa?1Pa，然后施加电压，使施加功率范围处于50W?800W，产生等离子体，以制备薄膜。
【专利摘要】本发明公开了一种等离子体增强化学气相沉积设备及制膜方法，在本发明的设备中，包括反应腔体，内部设置有上极板和下级板；将下级板划包括沉积板和槽型机构，沉积板盖设于槽型机构的槽型开口上，形成一容置空间。将槽型机构的外表面覆盖一层由绝缘材料形成的绝缘壁，只保留沉积板通入射频电压产生等离子体进行镀膜，能够保证等离子体的均匀性和稳定性，使得薄膜材料均匀的沉积在基片上，能够提高制膜质量。
【IPC分类】C23C16/52, C23C16/46, C23C16/26, C23C16/509
【公开号】CN105714274
【申请号】CN201610202910
【发明人】向勇, 傅绍英, 孙赫, 闫宗楷
【申请人】成都西沃克真空科技有限公司
【公开日】2016年6月29日
【申请日】2016年3月31日