专利名称：一种立式化学气相沉积装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及半导体制造技术领域，尤其涉及一种立式化学气相沉积装置。
技术背景 随着半导体工程向大尺寸方向发展，大面积镀膜设备得到广泛的应用。其中，在太阳能电池领域，以玻璃为基板的薄膜太阳能电池，由于采用整体内部互联技术，而具有有效发电面积率大的优势，从而备受青睐。而立式等离子体化学气相沉积系统(PECVD)，作为一种高产能的薄膜沉积设备，在薄膜太阳能电池中有着广泛的应用。相较于卧式等离子体化学气相沉积系统，立式等离子体化学气相沉积系统具有产能高的特点，但是，利用该立式等离子体化学气相沉积系统，在基片表面沉积的薄膜均匀性较差。
实用新型内容为解决上述技术问题，本实用新型实施例提供了一种立式化学气相沉积装置，能够提高现有技术中利用立式等离子体化学气相沉积系统，在基片表面沉积的薄膜的均匀性。为解决上述问题，本实用新型提供了如下技术方案一种立式化学气相沉积装置，包括反应腔和布气盒，所述反应腔包括多个反应区，还包括位于所述反应区中间位置的中空隔板；其中，所述中空隔板顶部设置有输气孔，且所述中空隔板的侧壁上设置有多个排气孔。优选的，所述中空隔板侧壁上的排气孔间距在竖直方向上呈梯度分布。优选的，所述中空隔板侧壁上的排气孔的孔径尺寸在竖直方向上从上到下依次减小。优选的，所述中空隔板侧壁上的排气孔在竖直方向上均匀分布，且所述中空隔板侧壁上的排气孔的孔径在竖直方向上从上到下依次减小。优选的，所述中空隔板侧壁上的排气孔在水平方向上呈均匀分布。优选的，所述中空隔板侧壁上的排气孔在所述中空隔板的左右两个侧壁上对称分布。优选的，所述排气孔为圆柱形。优选的，所述排气孔为圆锥形。优选的，所述圆锥的横截面积在沿所述反应区到所述中空隔板的方向上逐渐减小。优选的，所述圆锥的横截面积在沿所述反应区到所述中空隔板的方向上逐渐增大。优选的，所述中空隔板的材料为导电材料。优选的，所述中空隔板的材料为金属。[0018]优选的，所述中空隔板与外部电源相连；所述反应腔接地。优选的，所述中空隔板与所述反应腔通过绝缘部件固定在一起。优选的，所述中空隔板通过所述输气孔与所述布气盒相连通。与现有技术相比，上述技术方案具有以下优点本实用新型所提供的立式化学气相沉积装置中，不仅包括反应腔和布气盒，所述反应腔中包括多个反应区，还包括位于所述反应区中间位置的中空隔板，且所述中空隔板顶部设置有输气孔，所述中空隔板的侧壁上设置有多个排气孔，从而使得外界气体可以通过所述输气孔，从所述布气盒中进入所述中空隔板中，并通过所述中空隔板侧壁上的排气孔，采用水平喷淋的方式，均匀分布到所述反应区中，进而使得所述立式化学气相沉积装置所产生的等离子体，均匀分布在立于所述反应区内的基片表面，提高所述基片表面沉积的薄膜的均匀性。·
为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图I为本实用新型实施例中所提供的立式化学气相沉积装置的结构示意图；图2为本实用新型一实施例中所提供的中空隔板侧壁上排气孔的分布示意图；图3为本实用新型另一实施例中所提供的中空隔板侧壁上排气孔的分布示意图；图4为本实用新型一实施例中所提供的排气孔的形状示意图；图5为本实用新型另一实施例中所提供的排气孔的形状示意图；图6为本实用新型又一实施例中所提供的排气孔的形状示意图。
具体实施方式
正如背景技术部分所述，现有技术中利用立式等离子体化学气相沉积系统，在基片表面沉积的薄膜均匀性较差。发明人研究发现，这是由于现有技术中的立式化学气相沉积系统，包括反应腔和布气盒，所述反应腔中多个反应区，以及位于所述反应区中间顶部位置的布气孔。在对位于所述立式化学气相沉积系统中的基片进行薄膜沉积时，是通过位于所述反应区中间顶部位置的布气孔，将外界气体从所述布气盒中，通过向下喷淋的方式，分散到所述反应区中。由于所述反应区两侧的侧壁上所施加的电压不同，所述外界气体进入所述反应区中，会在所述反应区两侧侧壁上不同电压的作用下，电离形成等离子体，在所述基片表面进行沉积。但是，由于所述输气孔位于所述反应区的中间顶部位置，当所述外界气体通过位于所述反应区中间顶部位置的输气孔，进入所述反应区后，所述外界气体就会在重力的作用下，在所述反应区内沿竖直方向呈梯度分布，即在靠近所述反应区底部的位置，形成等离子体的密度较大，而在靠近所述反应区顶部的位置，形成的等离子体的密度较小，从而使得所述等离子体不能在所述基片表面均匀分布，进而导致基片表面所沉积的薄膜均匀性较差。[0033]有鉴于此，本实用新型提供了一种立式化学气相沉积装置，不仅包括反应腔和布气盒，所述反应腔包括多个反应区，还包括位于所述反应区中间位置的中空隔板；其中，所述中空隔板顶部设置有输气孔，且所述中空隔板的侧壁上设置有多个排气孔，从而使得外界气体可以通过所述输气孔，从所述布气盒中进入所述中空隔板中，并通过所述中空隔板侧壁上的排气孔，采用水平喷淋的方式，均匀分布到所述反应区中，进而使得所述立式化学气相沉积装置所产生的等离子体均分布在立于所述反应区内的基片表面，提高所述基片表面沉积的薄膜的均匀性。以上是本申请的核心思想，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本实用新型，但是本实用新 型还可以采用其他不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本实用新型内涵的情况下做类似推广，因此本实用新型不受下面公开的具体实施例的限制。其次，本实用新型结合示意图进行详细描述，在详述本实用新型实施例时，为便于说明，表示器件结构的剖面图会不依一般比例作局部放大，而且所述示意图只是示例，其在此不应限制本实用新型保护的范围。此外，在实际制作中应包含长度、宽度及深度的三维空间尺寸。实施例一如图I所示，本实用新型实施例提供了一种立式化学气相沉积装置，不仅包括反应腔和布气盒109，所述反应腔中包括多个反应区101，还包括位于所述反应区101中间位置的中空隔板102 ;其中，所述中空隔板102顶部设置有输气孔103，且所述中空隔板102的侧壁上设置有多个排气孔104。所述中空隔板102通过绝缘部件105与所述反应腔固定在一起，并通过所述输气孔103与所述布气盒109相连通。所述反应区101为由多个金属板构成的独立空间，其中，所述反应区101左右两侧的金属板106上设置有卡槽107。所述中空隔板102的材料为导电材料，如金属或其他导电材料。当利用该装置进行化学气相沉积时，将待沉积的基片108竖直插放到所述金属板上的卡槽107中，然后将所述反应腔接地，即使反应区101两侧的金属板106接地，并将所述中空隔板102与外部电源相连，对所述中空隔板102施加一定的电压，在所述反应区101两侧的金属板106与中空隔板102之间形成一定的电场。最后，再将外界气体110通过位于所述反应腔顶部的气管输入所述布气盒109中，再通过位于所述中空隔板102顶部的输气孔103输送到所述中空隔板102中(如箭头所示)，所述外界气体110通过位于所述中空隔板102侧壁上的排气孔104，采用水平喷淋的方式，分散到所述反应区101中位于所述中空隔板102两侧的空间里。由于所述中空隔板102的侧壁上无论是水平方向上还是竖直方向上均设置有多个排气孔104，从而可以根据具体化学气相沉积的需要，通过所述中空隔板102侧壁上排气孔104的设置，采用水平喷淋的方式，使进入所述布气盒109中外界气体110，通过所述中空隔板102侧壁上的排气孔104，均匀分布到所述反应区101中位于所述中空隔板102两侧的空间里，从而在所述中空隔板102与所述反应区101两侧的金属板106所形成的电场的作用下，电离成等离子体，并均匀分布在所述反应区101中位于所述中空隔板102两侧的空间里，进而使得竖直放置在所述卡槽107内的基片108表面的等离子体也均匀分布，在所述基片108表面进行均匀沉积，提高所述基片108表面沉积的薄膜的均匀性。需要说明的是，通过所述中空隔板102侧壁上的排气孔104，使进入所述布气盒109中的外界气体110，通过所述中空隔板102侧壁上的排气孔104，均匀分布在所述反应区101中位于所述中空隔板102两侧的空间里，有多中实现方式，本实用新型对比并不做限定。如图2所示，在本实用新型的一个实施例中，所述中空隔板102侧壁上的排气孔104在竖直方向上呈梯度分布，即通过设置所述中空隔板102侧壁上在同一竖直方向，不同水平方向上的间距，使所述排气孔104的间距在所述中空隔板10 2的侧壁上呈梯度分布，来抵消由于重力作用而引起的，所述外界气体110在所述反应区101中的梯度分布，从而使得所述外界气体110均匀分布在所述反应区101中。需要说明的是，在重力作用下，所述外界气体110的梯度分布表现为在靠近所述反应区101底部的位置，形成等离子体的密度较大，而在靠近所述反应区101顶部的位置，形成的等离子体的密度较小，因此，所述排气孔104在所述中空隔板102上的梯度分布具体为所述排气孔104在所述中空隔板102侧壁上竖直间距由上到下依次增大，即在靠近所述反应区101顶部位置的排气孔104在竖直方向上的间距，相较于靠近所述反应区101底部位置的排气孔104在竖直方向上的间距较小。而所述排气孔104在所述中空隔板102竖直方向上的间距，视具体的立式化学气相沉积装置而定，只要保证进入所述布气盒109中的外界气体，通过所述排气孔104能够在所述反应区101中的竖直方向上均匀分布即可，本实用新型对此并不做限定。而且所述中空隔板102上不同竖直方向上的排气孔104的孔径尺寸可以相同，也可以不同，如所述中空隔板102侧壁上的排气孔104的孔径尺寸在竖直方向上从上到下依次减小，只要保证进入所述布气盒109中的外界气体110，通过所述排气孔104能够在所述反应区101中的竖直方向上均匀分布即可，本实用新型对此也不做限定。还需要说明的是，为了保证所述外界气体110在所述反应区101内同一水平方向上同样均匀分布，所述中空隔板102侧壁上在同一水平方向上的排气孔104呈均匀分布，且所述中空隔板102在朝向所述反应区101两侧金属板106方向的两个侧壁上呈对称分布。如图3所示，在本实用新型的另一个实施例中，所述中空隔板102侧壁上的排气孔104在竖直方向上均勻分布,且所述中空隔板102侧壁上的排气孔104的孔径在竖直方向上从上到下依次减小，从而抵消由于重力作用，而引起的所述外界气体110在所述反应区101中，竖直方向上的梯度分布，进而使得所述外界气体110，在竖直方向上均匀分布在所述反应区101中。而所述中空隔板102上不同竖直位置的排气孔104的孔径大小，视具体的立式化学气相沉积装置而定，只要保证进入所述布气盒109中的外界气体110，能够通过所述排气孔104，在所述反应区101中的竖直方向上均匀分布即可，本实用新型对此并不做限定。同样的，为了保证所述外界气体110在所述反应区101内同一水平方向上同样均匀分布，所述中空隔板102侧壁上在同一水平方向上的排气孔104的孔径尺寸相同，且所述中空隔板102在朝向所述反应区101侧壁106方向的两个侧壁上呈对称分布。需要说明的是，本实用新型所有实施例中，所述排气孔104的形状均视具体的立式化学气相沉积装置和生产需要等而定，可以为圆柱形，如图4所示也可以为圆锥形等，当所述排气孔104的形状为圆锥形时，所述圆锥的横截面积可以在沿所述反应区101到所述中空隔板102的方向上逐渐减小，如图5所示，还可以在所述圆锥的横截面积在沿所述反应区101到所述中空隔板102的方向上逐渐增大，如图6所示，本实用新型对此并不做限定，只要进入所 述布气盒109中的外界气体110，通过所述排气孔104能够在所述反应区101中均匀分布即可。综上所述，本实用新型所提供的立式化学气相沉积装置中，不仅包括位于反应腔中的多个反应区101和布气盒109，还包括位于所述反应区101中间位置的中空隔板102，且所述中空隔板102顶部设置有输气孔103，所述中空隔板102的侧壁上设置有多个排气孔104。当利用该装置进行化学气相沉积时，外界的外界气体110通过所述反应腔顶部的气管进入所述布气盒109中，并通过位于所述中空隔板102顶部的输气孔103进入所述中空隔板102中，在进一步通过所述中空隔板102侧壁上的排气孔104，采用水平喷淋的方式，均匀分布到所述反应区101中，从而使得所述立式化学气相沉积装置所产生的等离子体，均匀分布在竖立于所述卡槽107内的基片108表面，提高所述基片108表面沉积的薄膜的均匀性。本说明书中各个部分采用递进的方式描述，每个部分重点说明的都是与其他部分的不同之处，各个部分之间相同相似部分互相参见即可。对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本实用新型。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本实用新型的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本实用新型将不会被限制于本文所示的实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。
权利要求1.一种立式化学气相沉积装置，包括反应腔和布气盒，所述反应腔包括多个反应区，其特征在于，该装置还包括位于所述反应区中间位置的中空隔板； 其中，所述中空隔板顶部设置有输气孔，且所述中空隔板的侧壁上设置有多个排气孔。
2.根据权利要求I所述的立式化学气相沉积装置，其特征在于，所述中空隔板侧壁上的排气孔间距在竖直方向上呈梯度分布。
3.根据权利要求2所述的立式化学气相沉积装置，其特征在于，所述中空隔板侧壁上的排气孔的孔径尺寸在竖直方向上从上到下依次减小。
4.根据权利要求I所述的立式化学气相沉积装置，其特征在于，所述中空隔板侧壁上的排气孔在竖直方向上均匀分布，且所述中空隔板侧壁上的排气孔的孔径在竖直方向上从上到下依次减小。
5.根据权利要求1-4任一项所述的立式化学气相沉积装置，其特征在于，所述中空隔板侧壁上的排气孔在水平方向上呈均匀分布。
6.根据权利要求5所述的立式化学气相沉积装置，其特征在于，所述中空隔板侧壁上的排气孔在所述中空隔板的左右两个侧壁上对称分布。
7.根据权利要求I所述的立式化学气相沉积装置，其特征在于，所述排气孔为圆柱形。
8.根据权利要求I所述的立式化学气相沉积装置，其特征在于，所述排气孔为圆锥形。
9.根据权利要求8所述的立式化学气相沉积装置，其特征在于，所述圆锥的横截面积在沿所述反应区到所述中空隔板的方向上逐渐减小。
10.根据权利要求8所述的立式化学气相沉积装置，其特征在于，所述圆锥的横截面积在沿所述反应区到所述中空隔板的方向上逐渐增大。
11.根据权利要求I所述的立式化学气相沉积装置，其特征在于，所述中空隔板的材料为导电材料。
12.根据权利要求11所述的立式化学气相沉积装置，其特征在于，所述中空隔板的材料为金属。
13.根据权利要求11或12所述的立式化学气相沉积装置，其特征在于，所述中空隔板与外部电源相连；所述反应腔接地。
14.根据权利要求13所述的立式化学气相沉积装置，其特征在于，所述中空隔板与所述反应腔通过绝缘部件固定在一起。
15.根据权利要求I所述的立式化学气相沉积装置，其特征在于，所述中空隔板通过所述输气孔与所述布气盒相连通。
专利摘要本实用新型公开了一种立式化学气相沉积装置，不仅包括反应腔和布气盒，所述反应腔包括多个反应区，还包括位于所述反应区中间位置的中空隔板；其中，所述中空隔板顶部设置有输气孔，且所述中空隔板的侧壁上设置有多个排气孔，从而使得外界气体可以通过所述输气孔进入所述中空隔板中，并通过所述中空隔板侧壁上的排气孔，采用水平喷淋的方式，均匀分布到所述反应区中，进而使得所述立式化学气相沉积装置所产生的等离子体，均匀分布在立于所述反应区内的基片表面，提高所述基片表面沉积的薄膜的均匀性。
文档编号C23C16/455GK202786417SQ20122039913
公开日2013年3月13日 申请日期2012年8月13日 优先权日2012年8月13日
发明者刘俊峰, 吕勇, 陈健健, 李先林, 魏雪林 申请人:海南汉能光伏有限公司