专利名称：Cvd设备和该cvd设备的控制方法
技术领域：
本发明涉及微电子技术领域，特别涉及一种CVD设备和该CVD设备的控制方法。
背景技术：
等离子体增强化学气相沉积(PECVD)设备根据成膜方式的不同主要分为直接法和间接法两种，这两种设备都是通过载板承放晶片。直接法的载板接地，上电极接中频或者射频，在上电极和载板之间形成等离子体。间接法的载板不接地，只起到传输作用，电极板接高频或者微波，离子在放电空间中结合成减反膜并由扩散作用沉积在晶片表面上。间接法多为下镀膜方式，镀膜时晶片放在腔室顶部，等离子体源在下面，成膜面朝下，但由于间接法只能实现表面钝化，所以限制了短路电流的提升。而直接法成膜致密，可以实现成膜的体钝化，因此可以提升短路电流。如图I所示，为传统的平板式直接法上镀膜PECVD装置100。腔室111内一般处于真空状态，工艺气体通过进气孔120进入腔室111，射 频电源170通过电极板130向腔室111内提供能量，载板140直接接地，在电极板130和载板140之间产生射频电场，将工艺气体激发成等离子体，从而对放置于载板140上的晶片进行镀膜。但由于成膜表面朝上，因此在工艺过程中产生的颗粒，或长时间运行后电极板130剥落的颗粒可能会掉落到成膜表面上，进而影响晶片的外观和质量。因此，当电极板130表面形成颗粒时，需清洗或更换新的电极板130以提高晶片的良率。然而，由于传统的平板式直接法上镀膜PECVD装置100的电极板130为固定在腔室111上表面，导致更换繁琐且浪费时间。并且在更换过程中，加热器160需要停止加热、冷却，而电极板130更换完成后，加热器160需要重新对载板140加热到晶片所需的镀膜的温度，导致能耗提高，且电极板130维护时间长。
发明内容
本发明的目的旨在至少解决上述技术缺陷之一。为此，本发明的目的在于提出一种CVD设备，该CVD设备能够快速更换电极板，进而提高CVD设备的工作效率。且更换过程中不需要停止加热，达到降低能耗的要求。本发明的另一目的在于提出一种上述CVD设备的控制方法，该方法具有控制简单、控制准确的优点。为达到上述目的，本发明第一方面的实施例提出的CVD设备，包括腔体，所述腔体形成腔室；设置在所述腔室顶部的电极板；呈水平放置的多个传动轮，所述多个传动轮设置在所述腔室之内；载板，所述载板放置在所述多个传动轮之上，所述传动轮转动以带动所述载板水平移动；第一升降机构，所述第一升降机构分别位于所述电极板的两端，所述第一升降机构用于支撑所述电极板，并控制所述电极板垂直移动；和控制器，所述控制器与所述传动轮和所述第一升降机构相连，所述控制器用于控制所述多个传动轮的转动以及所述第一升降机构的升降，以将所述电极板和所述载板移出或者移入所述腔室。。在本发明实施例的CVD设备中，当电极板从腔室内取出时，控制器首先控制传动轮转动，以便将放在传动轮上的载板移出腔室，接着控制器控制第一升降机构下降，以使支撑在第一升降机构之上的电极板下降，并最终脱离第一升降机构的支撑且置于传动轮之上，最后，控制器控制传动轮转动将电极板移出腔室。当电极板放入腔室内时，控制器控制传动轮转动以使清洗或者更换的电极板置于传动轮之上的预定位置，接着控制器控制第一升降机构上升，并支撑清洗或者更换后的电极板上升至反应所需位置从而完成电极板的更换。本发明实施例的CVD设备的电极板置于第一升降机构上，不需要固定安装在腔室的顶部，因此，在电极板更换过程中，节省了电极板的安装拆卸时间，且更换简单方便。另外，通过本发明实施例的CVD设备的多个传动轮，快速地将置于多个传动轮上的电极板水平移出腔室，从而提高了该CVD设备的工作效率。另外，根据本发明的CVD设备还可以具有如下附加的技术特征在本发明的一个实施例中，所述第一升降机构包括升降机；与所述升降机相连的连接机构；屏蔽件，所述屏蔽件的一端与所述连接机构相连，所述屏蔽件的另一端用于支撑所述电极板并屏蔽射频。 在本发明的一个实施例中，所述屏蔽件的宽度大于所述载板的宽度。在本发明的一个实施例中，所述屏蔽件之中设有开口，当所述第一升降机构控制所述电极板升至反应位置时，所述开口与所述载板相对以使所述载板穿过所述开口并移出所述腔室。在本发明的一个实施例中,所述载板的面积小于所述电极板的面积。在本发明的一个实施例中，所述CVD设备还包括加热器，所述加热器位于所述载板之下。在本发明的一个实施例中，所述CVD设备还包括第二升降机构，所述第二升降机构位于所述载板之下，所述第二升降机构用于支撑所述载板，并控制所述载板垂直移动。在本发明的一个实施例中，所述电极板与电源相连，所述载板与地相连。本发明第二方面的实施例提出的上述第一方面实施例的CVD设备的控制方法，包括以下步骤控制所述CVD设备的多个转动轮转动以将所述载板移出所述腔室；控制所述第一升降机构下降以使所述电极板与所述多个转动轮接触，并使所述电极板脱离所述第一升降机构的支撑；控制所述多个转动轮转动以将所述电极板移出所述腔室；将清洗或更换后的电极板移入所述腔室；控制所述第一升降机构上升以使所述第一升降机构支撑所述清洗或更换后的电极板，并将控制所述清洗或更换后的电极板升至反应位置；和将所述载板移入所述腔室。通过本发明实施例的控制方法，实现了 CVD设备的电极板更换的自动一体化，降低人力，并且更换简单、更换速度快。另外，本发明实施例的控制方法可以实时对电极板进行更换控制，不需要改变腔室内反应所需的温度，从而降低能耗，进而提高本发明实施例CVD设备的使用率。本发明附加的方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。
本发明上述的和/或附加的方面和优点从下面结合附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中图I为传统的平板式直接法上镀膜CVD设备的示意图；图2为本发明实施例的CVD设备的示意图；以及图3为本发明实施例的控制方法的流程图。
具体实施例方式下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能解释为对本发明的限制。在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为 基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。以下结合附图2首先描述根据本发明实施例的CVD设备。如图2所示，为本发明实施例的CVD设备的示意图。本发明实施例的CVD设备用于对晶片表面进行等离子体增强化学气相沉积(PECVD)。根据本发明实施例的CVD设备200包括腔体210、工艺气体分配组件220、电极板230、多个传动轮240、载板250、第一升降机构260和控制器。在本发明的其他实施例中，电极板230也可以是气体分配板，因此在本发明的其他实施例中CVD设备可不包括工艺气体分配组件220，而将其功能集成在电极板230之中。在以下实施例中将以具有工艺气体分配组件220的CVD设备为例进行介绍，除工艺气体分配组件220之外本发明的其他实施例与以下实施例类似，在此不再赘述。其中，腔体210内形成有腔室211。工艺气体分配组件220和电极板230设置在腔室211的顶部。如图2，工艺气体分配组件220置于电极板230之上，电极板230置于反应位置A时，CVD设备200处于反应状态。在本发明的示例中，例如电极板230可与电源231相连以产生中频或者射频电流，载板250与地相连。此时，工艺气体在中频或者射频电流的作用下在电极板230与载板250之间形成等离子体，并扩散到承载在载板250上的晶片表面，以在晶片表面形成沉积薄膜。多个传动轮240呈水平放置且设置在腔室211之内。载板250放置在多个传动轮240之上,传动轮240转动以带动载板250水平移动。第一升降机构260分别位于电极板230的两端(图2中的左右两端)，第一升降机构260用于支撑电极板230，并控制电极板230垂直移动。在基片上沉积薄膜时，第一升降机构260支撑电极板230到反应位置A，当需要清洗或者更换电极板230时，先将载板250移出腔体210，再将第一升降机构260垂直下降到位置B处，如图2所示，电极板230将落在多个传动轮240之上并脱离第一升降机构260的支撑。接着电极板230随着多个传动轮240的转动从而水平移出腔室211。结合图2，在本发明的一个示例中，例如第一升降机构260可由升降机261、连接机构262和屏蔽件263构成。其中，连接机构262与升降机261相连。屏蔽件263的一端与连接机构262相连，屏蔽件263的另一端用于支撑电极板230并屏蔽电极板230的射频。屏蔽件263支撑电极板230至正常工艺时的位置A，使电极板230不需要固定安装在腔室211的顶部，节省了电极板230的安装拆卸时间。通过升降机261控制电极板230能够快速下降到多个传动轮240之上，并随着多个传动轮240的转动移出腔室211。从而不仅通过升降机261快速实现电极板230在反应位置A和位置B之间的快速移动，并通过多个传动轮240实现电极板230从位置B快速移出腔室211或快速移入腔室211。屏蔽件263的另一作用为屏蔽电极板230发出的射频，使等离子体包围在一个相对密闭均匀的空间中，以提高等离子体利用率，从而提高晶片的成膜均匀性。优选地，例如屏蔽件263由陶瓷材料制成。陶瓷具有耐高温、绝缘的特性，屏蔽射频效果明显。当然，本 发明的实施例并不限于此，例如屏蔽件263还可以由四氟、玻璃和云母材料制成。另外，屏蔽件263的宽度应大于载板250的宽度，以使屏蔽件263能够包围整个载板250，使等离子体在载板表面更为均勻。在本发明的另一实施例中，例如载板250的面积应小于电极板230的面积，使得电极板230在降下来之后能够与传动轮240接触并脱离第一升降机构260的支撑。保证载板250的表面的周边区域均有等离子体，从而保证置于载板250上的晶片成膜更为均匀，成膜效果更佳。本发明实施例的CVD设备200的控制器与传动轮240和第一升降机构260相连，控制器用于控制多个传动轮240的转动以及第一升降机构260的升降，以将电极板230和载板250移出或者移入腔室211。具体地，例如在清洗或更换电极板230时，控制传动轮240转动将载板250移出腔室211。接着，控制器控制第一升降机构260下降以使电极板230与多个传动轮240接触并脱离第一升降机构260的支撑，控制器接着控制多个传动轮240转动以将电极板230移出腔室211，以及控制传动轮240转动将清洗或更换后的电极板移进腔室 211。在本发明的一个实施例中，例如在屏蔽件263之中可设有开口，当第一升降机构260控制电极板230升至反应位置时，屏蔽件263的开口恰好与载板250相对，且屏蔽件263的开口应大于载板250的纵截面，以便传动轮240转动并使得载板250能够顺利地通过屏蔽件263的开口并移出腔室211。同样地，也可通过该开口将载板250移入到腔室211之中。结合图2，在本发明的示例中，例如CVD设备200还包括加热器270，加热器270位于载板250之下。加热器270对载板加热以使载板250快速达到反应所需温度，本发明实施例的CVD设备200在更换电极板230时，控制器控制第一升降机构260垂直升降和多个传动轮240转动以实现更换电极板230的自动化，更换过程不需要人力，因此，加热器不需要停止加热，冷却。降低了加热器270的能耗，节省了冷却、再加热的时间，提高CVD设备200的利用率。并且，在本发明的实施例中，由于在更换电极板230的时候，载板250已被移出腔室211，因此避免了电极板镀膜产生的颗粒落到晶片上，因此可以进一步提高晶片的良率。
另外，可选地，在本发明的一个实施例中，CVD设备200还可包括第二升降机构280,第二升降机构280位于载板250之下,第二升降机构280用于支撑载板250,并控制载板250垂直移动。第二升降机构280可以控制反应时电极板230与载板250之间的距离，使两者之间的距离适合，从而提高晶片的成膜质量。根据本发明实施例的CVD设备200，当将电极板230从腔室211内取出时，控制器首先控制传动轮240转动，以便将放在传动轮240上的载板250移出腔室211，接着控制器控制第一升降机构260下降，以使支撑在第一升降机构260之上的电极板230下降，并最终脱离第一升降机构260的支撑且置于传动轮240之上，最后，控制器控制传动轮240转动将电极板230移出腔室211。当将电极板230移入腔室211内时，控制器控制传动轮240转动以使清洗或者更换的电极板230置于传动轮240之上，接着控制器控制第一升降机构260上升，并支撑清洗或者更换后的电极板230上升至反应所需反应位置从而完成电极板230的更换。本发明实施例的CVD设备200的电极板230置于第一升降机构260上，不需要固定安装在腔室211的顶部，因此，在电极板230更换过程中，节省了电极板230的安装拆卸 时间，且更换简单方便。另外，通过本发明实施例的CVD设备200的多个传动轮240，快速地将置于多个传动轮240上的电极板230水平移出腔室，提高该CVD设备200的工作效率。以下结合附图3描述根据本发明实施例的控制方法。如图3所示，为本发明实施例的控制方法的流程图，结合图2。根据本发明实施例的控制方法包括以下步骤步骤S301，控制CVD设备200的多个转动轮240转动以将载板250移出腔室211。步骤S302，控制第一升降机构260下降以使电极板230与多个转动轮240接触，并使电极板230脱离第一升降机构260的支撑。步骤S303，控制多个转动轮240转动以将电极板230移出腔室211。步骤S304，将清洗或更换后的电极板230移入腔室211。步骤S305，控制第一升降机构260上升以使第一升降机构260支撑清洗或更换后的电极板230，并控制清洗或更换后的电极板230升至反应位置。步骤S306，将载板250移入腔室211。根据本发明实施例的控制方法，实现CVD设备的电极板更换的自动一体化，降低人力，并且更换简单、更换速度快。另外，本发明实施例的控制方法可以实时对电极板进行更换控制，不需要改变腔室内反应所需的温度，从而降低能耗，进而提高本发明实施例的CVD设备的使用率。在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同限定。
权利要求
1.一种CVD设备，其特征在于，包括 腔体，所述腔体形成腔室； 设置在所述腔室顶部的电极板； 呈水平放置的多个传动轮，所述多个传动轮设置在所述腔室之内； 载板，所述载板放置在所述多个传动轮之上，所述传动轮转动以带动所述载板水平移动； 第一升降机构，所述第一升降机构分别位于所述电极板的两端，所述第一升降机构用于支撑所述电极板，并通过升降改变所述电极板与所述载板间的垂直距离和 控制器，所述控制器与所述多个传动轮和所述第一升降机构相连，所述控制器用于控制所述多个传动轮的转动以及所述第一升降机构的升降，以将所述电极板和所述载板移出或者移入所述腔室。
2.如权利要求I所述的CVD设备，其特征在于，所述第一升降机构包括 升降机； 与所述升降机相连的连接机构； 屏蔽件，所述屏蔽件的一端与所述连接机构相连，所述屏蔽件的另一端用于支撑所述电极板并屏蔽射频。
3.如权利要求2所述的CVD设备，其特征在于，所述屏蔽件的宽度大于所述载板的宽度。
4.如权利要求3所述的CVD设备，其特征在于，所述屏蔽件之中设有开口，当所述第一升降机构控制所述电极板升至反应位置时，所述开口与所述载板相对以使所述载板穿过所述开口并移出所述腔室。
5.如权利要求3所述的CVD设备，其特征在于，所述载板的面积小于所述电极板的面积。
6.如权利要求I所述的CVD设备，其特征在于，还包括 加热器，所述加热器位于所述载板之下。
7.如权利要求I所述的CVD设备，其特征在于，还包括 第二升降机构，所述第二升降机构位于所述载板之下，所述第二升降机构用于支撑所述载板，并控制所述载板垂直移动。
8.如权利要求I所述的CVD设备，其特征在于，所述电极板与电源相连，所述载板与地相连。
9.一种如权利要求1-8任一项所述的CVD设备的控制方法，其特征在于，包括以下步骤 控制所述CVD设备的多个转动轮转动以将所述载板移出所述腔室； 控制所述第一升降机构下降以使所述电极板与所述多个转动轮接触，并使所述电极板脱离所述第一升降机构的支撑； 控制所述多个转动轮转动以将所述电极板移出所述腔室； 将清洗或更换后的电极板移入所述腔室； 控制所述第一升降机构上升以使所述第一升降机构支撑所述清洗或更换后的电极板，并将控制所述清洗或更换后的电极板升至反应位置；和将所述载板 移入所述腔室。
全文摘要
本发明提出一种CVD设备，包括腔体，腔体形成腔室；设置在腔室顶部的电极板；呈水平放置的多个传动轮，传动轮设置在腔室之内；载板，载板放置在多个传动轮之上；第一升降机构，分别位于电极板的两端，用于支撑电极板，并控制电极板垂直移动；和控制器，与传动轮和所述第一升降机构相连，控制器用于控制多个传动轮的转动以及第一升降机构的升降，以将电极板和载板移出或者移入腔室。本发明还提出一种控制方法。本发明实施例的CVD设备具有电极板更换速度快、能耗低的优点。并且该CVD设备的控制方法具有控制简单、控制精度高的优点。
文档编号C23C16/44GK102796993SQ201110141318
公开日2012年11月28日 申请日期2011年5月27日 优先权日2011年5月27日
发明者袁强 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