专利名称：气体分配装置及等离子体加工设备的制作方法
技术领域：
本实用新型属于微电子技术领域，具体涉及ー种气体分配装置及应用该气体分配装置的等离子体加工设备。
背景技术：
等离子增强化学气相沉积(PlasmaEnhanced Chemical Vapor Deposition,以下简称PECVD)设备是加工晶体硅太阳能电池的常用设备。而且，平板式直接法上镀膜是 PECVD设备常采用的一种镀膜方式。图I为常用的ー种平板式直接法上镀膜PECVD设备示意图。如图I所示，PECVD设备包括反应腔室11，在反应腔室11内部的靠上位置设置有与射频电源13相连接的上极板14，上极板14为空腔结构，在其下表面设有多个气孔(图中未示出)，上极板14的上表面设有进气通道12。在反应腔室11的底部且与上极板14相対的位置设有下极板17。在エ艺过程中，エ艺气体通过进气通道12进入上极板14的空腔内，然后通过气孔进入反应腔室11，并在射频电场的激发下在上极板14和下极板17之间形成等离子体。众所周知，エ艺气体在反应腔室11内的分布状况影响PECVD设备的加工均匀性， 仅仅依靠上极板14的气孔的分布状况来改善エ艺气体的分配状况比较有限。因此需要对上极板14进行改迸，以提高上极板14分配气体的能力。例如，美国专利6245192公开了ー种气体分配装置。如图2所示，气体分配装置包括支撑板20、阻流板30以及其上设有多个喷孔54的喷头电极22，支撑板20与喷头电极22 相配合，并在支撑板20与喷头电极22之间形成一个封闭的气体分配腔室。在支撑板20的中心位置设有中央进气ロ 40，在围绕该中央进气ロ 40的周围设置有4个边缘进气ロ 44，并通过密封圈28将中央进气ロ 40和边缘进气ロ 44隔离，从而使气体分配装置成为双区进气系统，即，从中央进气ロ 40进入的反应气体到达气体分配室的中心区域，从边缘进气ロ 44 进入的反应气体到达气体分配室的边缘区域。三块阻流板30沿气体分配腔室的厚度方向间隔设置在该气体分配腔室内，从而将气体分配腔室分成四个小腔室。每块阻流板30上均设有气体通道52，而且，相邻的阻流板30上的气体通道52相互交错，以使反应气体产生ー 定的横向位移，从而使反应气体在喷头电极22的上方均匀分布，进而使喷头电极22的中心位置和边缘位置喷出的反应气体均匀。虽然阻流板可以使喷头电极22均匀地喷出反应气体，但是，阻流板使反应气体的流速损失较大，从而降低了反应气体在反应腔室内的扩散速度，进而延长了反应时间，降低了反应效率。而且，这种气体分配装置结构复杂，制造成本较高。
实用新型内容为至少解决上述问题之一，本实用新型提供一种气体分配装置，其不仅可以均匀地喷出气体，而且气体的流速损失较小，结构简单，制造成本较低。本实用新型提供了一种等离子体加工设备，其采用了上述气体分配装置，能够提高气体分配腔室中气体的分布均匀性，且不仅对反应气体的流速损失影响较小，而且结构简单，成本低。为此，本实用新型提供了一种气体分配装置，其包括支撑板、电极板以及连接所述支撑板和所述电极板的连接板，所述支撑板、所述电极板以及所述连接板形成气体分配空间，在所述支撑板上设有向所述气体分配空间内通入气体的进气通道，在所述电极板上设有喷孔，其中，在所述气体分配空间内设有用于使所述气体分配空间内气体压力分布均衡的风扇。其中，所述风扇借助所述气体分配空间内的气体压力差而转动，以使所述气体分配空间内不同位置的气体压力均衡。其中，所述风扇借助外动カ转动，以使所述气体分配空间内不同位置的气体压力均衡。其中，所述风扇设置在所述进气通道的周边。其中，在所述进气通道的周边设有ー个或多个所述风扇，所述多个风扇均匀地分布在所述进气通道的周边。其中，所述风扇的转轴与所述进气通道的中心线平行或成一定角度。其中，所述风扇设置在所述进气通道的下方，并且所述风扇的转轴与所述进气通道的中心线平行。其中，所述风扇的转轴与所述进气通道的中心线在同一直线上。其中，所述风扇设置在所述进气通道的下方，并且所述风扇的转轴与所述进气通道的中心线成一定角度。其中，所述风扇与所述支撑板之间的最小距离为4mm，所述风扇与所述电极板之间的最小距离为6mm。本实用新型提供一种等离子体加工设备，包括反应腔室和设置在所述反应腔室上方的气体分配装置，其中，所述气体分配装置采用本实用新型提供的上述气体分配装置。本实用新型具有以下有益效果本实用新型提供的气体分配装置，其通过在气体分配空间内设置的风扇使气体分配空间内气体压カ的分布趋于均衡，从而使气体在气体分配空间内均匀分布，进而使气体分配装置的中间位置和边缘位置喷出的气体基本相等。并且，风扇对气体流速的影响较小， 对气体离开气体分配空间后的扩散速度影响小。另外，风扇的结构简单且成本较低，从而简化了气体分配装置的结构，且降低了制造成本。本实用新型提供的等离子体加工设备，借助设置气体分配空间内的风扇，使气体分配空间内的气体压力分布趋于均衡，从而可以使气体均匀地分布在反应腔室内，进而可以提高等离子体加工设备的加工均匀性。而且，风扇对气体流速的影响较小，对气体离开气体分配空间后的扩散速度影响小，从而可以缩短等离子体加工设备的加工时间，提高等离子体加工设备的加工效率。另外，用于调节气体分配装置内的气体压カ的风扇的结构简单且成本较低，可以降低等离子体加工设备制造成本。
图I为常用的ー种平板式直接法上镀膜PECVD设备示意图；[0023]图2为美国专利文献6245192公开的ー种气体分配装置；以及图3为本实用新型提供的气体分配装置的剖面图。
具体实施方式
为使本领域的技术人员更好地理解本实用新型的技术方案，
以下结合附图来对本实用新型提供的气体分配装置及等离子体加工设备进行详细阐明。图3为本实用新型提供的气体分配装置的剖面图。请參阅图3，本实施例提供的气体分配装置包括支撑板6、电极板8以及连接板7，连接板7用于连接支撑板6和电极板8， 而且支撑板6、电极板8以及连接板7形成气体分配空间9。在支撑板6上设有多个向气体分配空间9内通入气体的进气通道61。在电极板8上分布有使气体分配空间9中的气体喷出的喷孔81。在气体分配空间9内每个进气通道61的下方分别设置一个风扇10，用以使气体分配空间9内的气体压力分布均衡。并且，每个风扇10的转轴与其对应的进气通道 61的中心线在同一直线上。风扇10与支撑板6之间的最小距离为4mm,风扇10与电极板 8之间的最小距离为6mm。当气体自进气通道61进入气体分配空间9时，气体分配空间9 内的气体压力分布不均衡，即风扇10周围的气体压カ不均衡，风扇10在气体压力差的作用下转动，使气体从气体压カ较高的区域向气体压カ较低的区域流动，从而使气体分配空间9 内的气体压力分布趋于均衡，风扇10的旋转加快了气体在气体分配空间9内的流动，从而使气体分配空间9内气体压力尽可能地均匀。而且，风扇10可以增加气体从喷孔81喷出后的动力，从而可以提高气体离开气体分配空间9后的扩散速度。另外，相对于现有技术中的阻流板而言，采用风扇10来改善气体分配空间9内气体压力分布状況，不仅结构简单，而且制造成本较低。需要说明的是，本实施例中在气体分配空间9内每个进气通道61的下方分别设置风扇10，并且该风扇10的转轴与进气通道61的中心线在同一直线上，但本实用新型并不局限于此。风扇10的转轴也可以与进气通道61的中心线平行，还可以与进气通道61的中心线成一定角度。另外，风扇10的设置位置也不仅仅局限于只设置在每个进气通道61的下方，也可以设置在每个进气通道61的周边，而且每个进气通道61的周边可以设置ー个或多个风扇10，多个风扇10均匀地分布在每个进气通道61的周边。此外，设置在每个进气通道 61的周边的风扇10的转轴与进气通道61的中心线可以平行，或者成一定角度。上述这些设置方式同样可以提高气体分配空间9内的气体压力分布的均衡性，均应视为本实用新型的保护范围。在本实施例中，风扇是借助气体分配空间9内气体的压カ差转动，但本实用新型并不局限于此。风扇10也可以借助诸如电机等外动カ转动，这也应视为本实用新型的保护范围。综上所述，本实施例提供的气体分配装置，其通过在气体分配空间内设置的风扇， 可以使气体分配空间内的气体压力分布均衡，从而提高气体分配腔室中气体的分布均匀性，进而使气体分配装置的中间位置和边缘位置喷出的气体基本相等。并且，风扇对气体流速的影响较小，对气体离开气体分配空间后的扩散速度影响小。另外，风扇的结构简单且成本较低，从而简化了气体分配装置的结构，降低了气体分配装置的制造成本。本实施例还提供了一种等离子体加工设备，包括反应腔室和设置在反应腔室上方的气体分配装置，其中，气体分配装置采用了上述实施例提供的气体分配装置，以使气体分配空间内的气体压力分布均衡。本实施例提供的等离子体加工设备，由于其采用了上述实施例提供的气体分配装置，提高了气体分配空间内的气体分布均匀性，从而可以使气体均匀地分布在反应腔室内， 进而提高等离子体加工设备的加工均匀性。而且，风扇对气体流速的影响较小，从而缩短了等离子体加工设备的加工时间，提高了等离子体加工设备的加工效率。另外，由于风扇的结构简单且成本较低，从而可以降低等离子体加工设备制造成本。可以理解的是，以上实施方式仅仅是为了说明本实用新型的原理而采用的示例性实施方式，然而本实用新型并不局限于此。对于本领域内的普通技术人员而言，在不脱离本实用新型的精神和实质的情况下，可以做出各种变型和改进，这些变型和改进也视为本实用新型的保护范围。
权利要求1.一种气体分配装置，其包括支撑板、电极板以及连接所述支撑板和所述电极板的连接板，所述支撑板、所述电极板以及所述连接板形成气体分配空间，在所述支撑板上设有向所述气体分配空间内通入气体的进气通道，在所述电极板上设有喷孔，其特征在于，在所述气体分配空间内设有用于使所述气体分配空间内气体压カ分布均衡的风扇。
2.根据权利要求I所述的气体分配装置，其特征在于，所述风扇借助所述气体分配空间内的气体压力差而转动，以使所述气体分配空间内不同位置的气体压力均衡。
3.根据权利要求I所述的气体分配装置，其特征在于，所述风扇借助外动カ转动，以使所述气体分配空间内不同位置的气体压力均衡。
4.根据权利要求2或3所述的气体分配装置，其特征在于，所述风扇设置在所述进气通道的周边。
5.根据权利要求4所述的气体分配装置，其特征在干，在所述进气通道的周边设有一个或多个所述风扇，所述多个风扇均匀地分布在所述进气通道的周边。
6.根据权利要求5所述的气体分配装置，其特征在干，所述风扇的转轴与所述进气通道的中心线平行或成一定角度。
7.根据权利要求2或3所述的气体分配装置，其特征在于，所述风扇设置在所述进气通道的下方，并且所述风扇的转轴与所述进气通道的中心线平行。
8.根据权利要求7所述的气体分配装置，其特征在于，所述风扇的转轴与所述进气通道的中心线在同一直线上。
9.根据权利要求2或3所述的气体分配装置，其特征在于，所述风扇设置在所述进气通道的下方，并且所述风扇的转轴与所述进气通道的中心线成一定角度。
10.根据权利要求I所述的气体分配装置，其特征在于，所述风扇与所述支撑板之间的最小距离为4mm,所述风扇与所述电极板之间的最小距离为6mm。
11.一种等离子体加工设备，包括反应腔室和设置在所述反应腔室上方的气体分配装置，其特征在于，所述气体分配装置采用权利要求1-10中任意一项所述的气体分配装置。
专利摘要本实用新型提供了一种气体分配装置及等离子体加工设备，所述气体分配装置包括支撑板、电极板以及连接所述支撑板和所述电极板的连接板，所述支撑板、所述电极板以及所述连接板形成气体分配空间，在所述支撑板上设有向所述气体分配空间内通入气体的进气通道，在所述电极板上设有喷孔，在所述气体分配空间内设有用于使所述气体分配空间内气体压力分布均衡的风扇。该气体分配装置不仅可以均匀地喷出气体，而且气体的流速损失较小，结构简单，制造成本低。
文档编号H01J37/32GK202352609SQ201120446208
公开日2012年7月25日 申请日期2011年11月11日 优先权日2011年11月11日
发明者赵海洋 申请人:北京北方微电子基地设备工艺研究中心有限责任公司