一种具备清洁功能的PECVD设备及清洁方法与流程

本申请涉及pecvd设备技术领域，尤其涉及一种具备清洁功能的pecvd设备及清洁方法。

背景技术：

等离子体增强化学气相沉积(plasmaenhancedchemicalvapordeposition，pecvd)法，一般用于在基板(如半导体基板、太阳能基板、有机发光二极管基板和液晶显示基板)上沉积薄膜。pecvd主要借助微波或射频等使含有薄膜组成原子的气体电离，在局部形成等离子体，而等离子体化学活性很强，很容易发生反应，进而在基板上沉积出所期望的薄膜；而该薄膜沉积过程发生在pecvd设备的真空腔室中，其中，待沉积薄膜的基板设置在位于该真空腔室中的基板支撑台上。

通常，使用pecvd沉积的薄膜用作薄膜晶体管tft的钝化层或栅极电介质层，且钝化层或栅极电介质层的成膜良率是影响tft电性的重要因素；然而，在沉积过程中，不可避免的会发生薄膜脱落，即部分薄膜会剥离掉落，形成微小颗粒particle，而众多微小颗粒会影响成膜良率，进而，影响tft电性和器件良率。因此，pecvd设备的腔室需要定期清洁，以清除微小颗粒对成膜良率造成的影响。目前，参照图1所示，可通过配置在pecvd设备的腔室11以外的远端等离子体清洁装置12对腔室11进行清洁，即通过在远端等离子体清洁装置12中产生含f自由基的等离子体，然后利用连通的管道13输入至pecvd设备的腔室内，以便于等离子体与腔室内的微小颗粒进行化学反应，从而实现对腔室的清洁处理。

然而，由于目前采用的远端等离子体清洁装置相距pecvd设备的腔室比较远，含f自由基的等离子体的传输距离相应较长，进而，在进入腔室的过程中与传输管道的内壁不可避免的会发生化学反应，结果导致进入腔室内的自由基含量降低，清洁效率下降。

技术实现要素：

本申请实施例提供一种具备清洁功能的pecvd设备及清洁方法，用以解决现有技术中存在的由于远端等离子体清洁装置传送清洁等离子体的距离较长而造成清洁效率降低的问题。

本申请实施例采用下述技术方案：

一种具备清洁功能的pecvd设备，包括：腔室，位于所述腔室内用于支撑基板的金属支撑台，还包括：

位于所述金属支撑台上方且相距所述金属支撑台预设第一距离的第一金属分散板，以及位于所述第一金属分散板上方且相距所述第一金属分散板预设第二距离的第二金属分散板，所述第一金属分散板与所述第二金属分散板均设置有多个通孔；

其中，当处于清洁模式时，所述第一金属分散板与所述金属支撑台接地，所述第二金属分散板连接第一射频电源，含氟气体进入所述腔室且通过所述通孔在所述第一金属分散板与所述第二金属分散板之间解离为清洁所用含氟自由基。

可选地，当处于沉积模式时，所述第一金属分散板与所述第二金属分散板连接第二射频电源，所述金属支撑台接地，成膜气体进入所述腔室且通过所述通孔在所述第一金属分散板与所述金属支撑台之间解离为沉积所用等离子气体。

可选地，所述第一金属分散板的边缘与所述腔室的内壁绝缘接触，且固定在所述腔室中。

可选地，所述第二金属分散板的边缘与所述腔室的内壁绝缘接触，且固定在所述腔室中或者可滑动设置在所述腔室中。

可选地，还包括：设置在所述第一金属分散板上方的绝缘隔离板；

所述第二金属分散板的边缘与所述绝缘隔离板绝缘接触，且固定在所述绝缘隔离板上或者可滑动设置在所述绝缘隔离板上。

可选地，所述绝缘隔离板中，所述第一金属分散板与所述第二金属分散板之间所夹区域对应的部分设置有通孔。

可选地，所述预设第二距离的取值范围为300mil-2000mil。

可选地，所述第一金属分散板中的通孔与所述第二金属分散板中的通孔相互错位设置。

一种pecvd设备的清洁方法，包括：

将pecvd设备的腔室内的第一金属分散板与金属支撑台接地，以及将第二金属分散板连接第一射频电源；

对所述腔室进行抽真空处理；

向pecvd设备的腔室内充入含氟气体，以使得所述含氟气体在所述第一金属分散板与所述第二金属分散板之间解离为清洁所用含氟自由基，所述清洁所用含氟自由基通过第一金属分散板以及第二金属分散板上的通孔扩散至腔室内进行清洁处理。

可选地，所述方法还包括：

在完成清洁处理之后，将所述第一金属分散板与所述第二金属分散板连接第二射频电源，以及将所述金属支撑台接地；

对所述腔室内进行抽真空处理；

向pecvd设备的腔室内充入成膜气体，以使得所述成膜气体在所述第一金属分散板与所述金属支撑台之间形成沉积所用等离子气体，并在所述金属支撑台上沉积薄膜。

本申请实施例采用的上述至少一个技术方案能够达到以下有益效果：

通过在pecvd设备的腔室内设置第一金属分散板以及第二金属分散板，且通过为第一金属分散板、第二金属分散板以及金属支撑台分别连接不同的电源，以在pecvd设备的腔室内形成清洁所用等离子气体，避免了现有技术中通过远端等离子体清洁装置利用管道输送清洁所用等离子气体的缺陷，规避了清洁所用等离子气体通过管道输送而可能导致的气体流失，提升了清洁所用等离子气体的利用率，提高清洁效率。而且，本发明可以在同一pecvd设备的腔室中在不同时刻分别实现清洁以及成膜处理，提高了pecvd设备的使用效率。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本申请的进一步理解，构成本申请的一部分，本申请的示意性实施例及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的不当限定。在附图中：

图1为现有技术中对pecvd设备进行清洁的原理示意图；

图2为本发明实施例提供的一种具备清洁功能的pecvd设备的结构示意图之一；

图3为本发明实施例提供的一种具备清洁功能的pecvd设备的结构示意图之二；

图4为本发明实施例提供的一种pecvd设备的简单示意图；

图5为本发明实施例提供的一种pecvd设备的清洁方法步骤示意图。

具体实施方式

为使本申请的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请具体实施例及相应的附图对本申请技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，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，都属于本申请保护的范围。

以下结合附图，详细说明本申请各实施例提供的技术方案。

实施例一

如图2所示，为本发明实施例提供的一种具备清洁功能的pecvd设备的结构示意图，该pecvd设备主要包括：腔室21，位于腔室21内用于支撑基板的金属支撑台25；其中，腔室21的形状不做限定，一般可以为矩形箱体构造。

此外，该pecvd设备还包括：位于金属支撑台25上方且相距金属支撑台25预设第一距离的第一金属分散板27，以及位于第一金属分散板27上方且相距第一金属分散板27预设第二距离的第二金属分散板28，第一金属分散板27与第二金属分散板28均设置有多个通孔h。由图2可知，与现有技术中仅存在成膜等离子体产生区域不同的是，该pecvd设备的腔室21被第一金属分散板27、第二金属分散板28以及金属支撑台25大致划分为两个区域，其中，第一金属分散板27与第二金属分散板28之间的区域可以定义为清洁等离子体产生区域，第一金属分散板27与金属支撑台25之间的区域可以定义为成膜等离子体产生区域。

当需要将该pecvd设备设置为清洁模式时，第一金属分散板27与金属支撑台25接地，第二金属分散板28连接第一射频电源r1，第一金属分散板27与第二金属分散板28之间产生电场，含氟气体进入腔室21且通过通孔h在第一金属分散板27与第二金属分散板28之间的清洁等离子体产生区域解离为清洁所用含氟自由基，而第一金属分散板27与金属支撑台25之间等势，并无电场，因而该成膜等离子体产生区域在此时并不存在沉积薄膜的作业，仅是清洁所用含氟自由基在腔室21内发生化学反应，实现对腔室21的清洁处理。

仍参照图2，该具备清洁功能的pecvd设备还包括：位于所述腔室21一侧的进气口22，位于所述腔室21另一侧且连接有泵体23的排气口24，以及，用于支撑金属支撑台25且能够使得金属支撑台25在腔室21内进行上下移动的支撑柱26；进气口22可以位于腔室21的顶部，相应地，排气口24位于腔室21的底部，该排气口24一般连接有用于抽真空的泵体23，其中，泵体23的类型不做限定。此外，该pecvd设备中的支撑柱26可连接控制单元，以实现支撑柱26在箭头所指方向上移动，进而，保证用于支撑基板的金属支撑台25可以上下移动；具体地，控制支撑柱26发生移动的控制单元的实现形式不做限定，可以是机械升降式移动控制方式。

可选地，在本申请中，由于第一金属分散板27与金属支撑台25之间的区域可以定义为成膜等离子体产生区域，因此，在利用清洁等离子体产生区域为腔室21进行清洁工作之后，还可以利用成膜等离子体产生区域在腔室21内执行成膜工艺。具体地，当需要将pecvd设备设置为沉积模式时，第一金属分散板27与第二金属分散板28连接第二射频电源r2，金属支撑台25接地，第一金属分散板27与金属支撑台25之间产生电场，成膜气体通过进气口22进入腔室21且在第一金属分散板27与金属支撑台25之间的成膜等离子体产生区域解离为沉积所用等离子气体，而第一金属分散板27与第二金属分散板28之间等势，并无电场，因而该清洁等离子体产生区域在此时并不存在清洁作业，仅是在成膜等离子体产生区域对金属支撑台25上的基板表面进行沉积薄膜的作业，实现成膜操作。

在本发明实施例中，通过在pecvd设备的腔室内设置第一金属分散板以及第二金属分散板，且通过为第一金属分散板、第二金属分散板以及金属支撑台分别连接不同的电源，以在pecvd设备的腔室内形成清洁所用等离子气体，避免了现有技术中通过远端等离子体清洁装置利用管道输送清洁所用等离子气体的缺陷，规避了清洁所用等离子气体通过管道输送而可能导致的气体流失，提升了清洁所用等离子气体的利用率，提高清洁效率。而且，本发明可以在同一pecvd设备的腔室中在不同时刻分别实现清洁以及成膜处理，提高了pecvd设备的使用效率。

可选地，在本发明实施例中，仍参照图2所示，第一金属分散板27的边缘与腔室21的内壁绝缘接触，且固定在腔室21中。由于在本发明中，需要将腔室大致划分为两个相对但不是绝对隔离的区域，因此，该第一金属分散板27的边缘需要与腔室21的内壁接触，但是考虑到腔室21一般也为金属材质，为了避免为第一金属分散板27连接射频电源时短路腔室21，可在第一金属分散板27的边缘处设置绝缘套以保证与腔室21的内壁绝缘接触。

可选地，在本发明实施例中，第二金属分散板的设置方式较为灵活，具体可以存在以下两种设置方式：

方式1，参照图2所示，第二金属分散板28的边缘与腔室21的内壁绝缘接触，且固定在腔室21中或者可滑动设置在腔室21中。

具体地，该第二金属分散板28可以设置为与第一金属分散板27类似，相应地，第二金属分散板28的边缘与腔室21的内壁绝缘接触；而该第二金属分散板28可以固定在腔室21中，即通过焊接或其他卡锁方式固定在腔室21内壁；或者，该第二金属分散板28以可滑动状态设置在腔室21中，即该第二金属分散板28可以在腔室21内壁表面上下滑动，具体可以通过滑道或是机械升降的方式实现。

方式2，参照图3所示，该pecvd设置中还包括：设置在第一金属分散板27上方的绝缘隔离板29；第二金属分散板28的边缘与绝缘隔离板29绝缘接触，且固定在绝缘隔离板29上或者可滑动设置在绝缘隔离板29上。

具体地，该第二金属分散板28并不是一个整面的，而是小于腔室21的横截面的板状结构，而为了避免该第二金属分散板28悬空设置，可以将该第二金属分散板28设置在绝缘隔离板29上，同理，可以将该第二金属分散板28固定在绝缘隔离板29上，即通过焊接或其他卡锁方式固定在绝缘隔离板29内侧；或者，该第二金属分散板28以可滑动状态设置在绝缘隔离板29上，即该第二金属分散板28可以在绝缘隔离板29内侧表面上下滑动，具体可以通过滑道或是机械升降的方式实现。

在上述方式1以及方式2中，将第二金属分散板28设置为可滑动的，从而，可以根据工艺需求扩展可调参数，例如，通过调整第二金属分散板28的位置来调节预设第二距离，以优化该pecvd设置产生的清洁所用等离子气体的大小、浓度、速度等，便于对清洁作业进行有效控制。

仍参照图3所示，为了保证最大程度的将含氟气体解离为含氟自由基(即为含氟等离子气体)，避免含氟气体从两侧进入清洁等离子体产生区域以外的区域，可以绝缘隔离板29延伸至腔室21顶部。

在本发明实施例中，为了保证产生的清洁等离子气体更好的扩散至腔室21的两侧，可将绝缘隔离板29中，第一金属分散板27与第二金属分散板28之间所夹区域对应的部分设置有通孔，即网格区域。

在本发明实施例中，预设第二距离的取值范围为300mil-2000mil(毫寸)。而预设第一距离可以根据腔室的大小或是工艺的需求设置，一般情况下是固定的。

可选地，为了保证清洁所用等离子气体能够充分的进入第一金属分散板下方的腔室进行清洁处理，第一金属分散板中的通孔与第二金属分散板中的通孔相互错位设置。

下面，以图4所示的实例对pecvd设备的结构进行说明，该图示中包含一种可实现清洁模式与沉积模式两种模式切换的电路，而该电路仅为一种实例，并不作为本发明实施例的限定。

第一金属分散板27通过导线连接一单刀双掷开关s1，该开关s1的动端可以拨向连接射频电源rf2的一端b1，也可以拨向接地一端a1；第二金属分散板28通过导线连接一单刀双掷开关s2，该开关s2的动端可以拨向连接射频电源rf1的一端a2，也可以拨向连接射频电源rf2的一端b2；金属支撑台25始终接地。

当切换为清洁模式时，第一金属分散板27连接的开关s1拨向a1，第二金属分散板28拨向a2；

当切换为沉积模式时，第一金属分散板27连接的开关s1拨向b1，第二金属分散板28连接的开关s2拨向b2。

此外，本申请还可以仅设置有一个射频电源rf系统，通过设计开关电路来实现对不同金属分散板施加不同射频电源rf的目的，其中，射频电源rf系统的电源频率可调，以适用不同的电压需求。

通过本发明实施例，可以在pecvd设备的腔室内形成清洁所用等离子气体，避免了现有技术中通过远端等离子体清洁装置利用管道输送清洁所用等离子气体的缺陷，规避了清洁所用等离子气体通过管道输送而可能导致的气体流失，提升了清洁所用等离子气体的利用率，提高清洁效率。而且，本发明可以在同一pecvd设备的腔室中在不同时刻分别实现清洁以及成膜处理，提高了pecvd设备的使用效率。

实施例二

同理，本发明还提供了一种pecvd设备的清洁方法，参照图5所示，该方法主要包括：

步骤51：将pecvd设备的腔室内的第一金属分散板与金属支撑台接地，以及将第二金属分散板连接第一射频电源。

步骤52：对腔室进行抽真空处理。

具体地，打开所述腔室内的排气口处的泵体，进行抽真空处理。

步骤53：向pecvd设备的腔室内充入含氟气体，以使得所述含氟气体在所述第一金属分散板与所述第二金属分散板之间解离为清洁所用含氟自由基，所述清洁所用含氟自由基通过第一金属分散板以及第二金属分散板上的通孔扩散至腔室内进行清洁处理。

可选地，该pecvd设备在对腔室进行清洁处理之后，还可以实现成膜工艺，具体地：

在完成清洁处理之后，将第一金属分散板与所述第二金属分散板连接第二射频电源，以及将所述金属支撑台接地；

对所述腔室进行抽真空处理，即打开所述腔室内的排气口处的泵体，进行抽真空处理；

打开所述腔室内的进气口，向pecvd设备的腔室内充入成膜气体，以使得所述成膜气体在所述第一金属分散板与所述金属支撑台之间形成沉积所用等离子气体，并在所述金属支撑台上沉积薄膜。

本领域内的技术人员应明白，本发明的实施例可提供为方法、系统、或计算机程序产品。因此，本发明可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本发明可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器、cd-rom、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。

本发明是参照根据本发明实施例的方法、设备(系统)、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。

这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。

这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上，使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。

在一个典型的配置中，计算设备包括一个或多个处理器(cpu)、输入/输出接口、网络接口和内存。

内存可能包括计算机可读介质中的非永久性存储器，随机存取存储器(ram)和/或非易失性内存等形式，如只读存储器(rom)或闪存(flashram)。内存是计算机可读介质的示例。

计算机可读介质包括永久性和非永久性、可移动和非可移动媒体可以由任何方法或技术来实现信息存储。信息可以是计算机可读指令、数据结构、程序的模块或其他数据。计算机的存储介质的例子包括，但不限于相变内存(pram)、静态随机存取存储器(sram)、动态随机存取存储器(dram)、其他类型的随机存取存储器(ram)、只读存储器(rom)、电可擦除可编程只读存储器(eeprom)、快闪记忆体或其他内存技术、只读光盘只读存储器(cd-rom)、数字多功能光盘(dvd)或其他光学存储、磁盒式磁带，磁带磁磁盘存储或其他磁性存储设备或任何其他非传输介质，可用于存储可以被计算设备访问的信息。按照本文中的界定，计算机可读介质不包括暂存电脑可读媒体(transitorymedia)，如调制的数据信号和载波。

还需要说明的是，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、商品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、商品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、商品或者设备中还存在另外的相同要素。

以上所述仅为本申请的实施例而已，并不用于限制本申请。对于本领域技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原理之内所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的权利要求范围之内。