电极馈入装置和化学沉积设备

技术领域

本申请涉及化学沉积设备技术领域，特别是涉及电极馈入装置和化学沉积设备。

背景技术

化学沉积设备能够在产品表面沉积薄膜，从而起到对产品进行改性，优化产品性能的作用。化学沉积设备可以采用例如等离子体增强化学的气相沉积法进行化学沉积。等离子体增强化学的气相沉积法是在真空腔内通过电场将工艺气体电离分解，然后在产品表面沉积薄膜的工艺。相关技术中，化学沉积设备中的电极馈入装置导电性不稳定，容易导致电场异常。

发明内容

本申请的实施例提供电极馈入装置和化学沉积设备。能够增强电场的稳定性。

第一方面，本申请实施例提供一种电极馈入装置。电极馈入装置包括电极导杆、电极块和载片舟。电极块设置于电极导杆上。载片舟具有舟脚，舟脚与电极块抵接，以将二者电性连接。其中，电极块和舟脚的至少其中一者设置有阻挡部，用于阻挡工艺气体进入舟脚与电极块之间的缝隙。

第二方面，本申请实施例提供一种化学沉积设备。化学沉积设备包括反应腔和上述的电极馈入装置。反应腔内通入有工艺气体。电极馈入装置设置于反应腔内。

本申请的有益效果是：区别于现有技术的情况，通过阻挡部对工艺气体的阻挡，能够减少工艺气体吹入电极块与舟脚之间的间隙，从而减少了电极块与舟脚之间发生启辉放电将气体电离的现象，进而减少和抑制了电极块与舟脚之间绝缘薄膜的生长。绝缘薄膜生长遭受抑制后，就能够减少电极块与舟脚之间导电性的下降，从而减少了载片舟内的电场异常，增加了其内电场的稳定性。通过设置阻挡部，还能够对载片舟的放置起到定位或导向作用，从而减少每一次工艺中载片舟的放置位置的偏差，减少对电场可重复性的影响，有利于提高批次工艺之间的均匀性。

附图说明

图1是本申请化学沉积设备一实施例的结构示意图；

图2是图1所示化学沉积设备的俯视结构示意图；

图3是电极馈入装置一实施例的电极块与舟脚一实施方式的结构示意图；

图4是图3所示电极块与舟脚另一实施方式的示意图；

图5是电极馈入装置又一实施例的电极块与舟脚一实施方式的结构示意图；

图6是图5所示电极块与舟脚另一实施方式的示意图；

图7是电极馈入装置再一实施例的电极块与舟脚一实施方式的结构示意图；

图8是图7所示电极块与舟脚另一实施方式的示意图。

具体实施方式

下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本申请的一部分实施例，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。

相关技术中，化学沉积设备通过等离子体增强化学的气相沉积法可以在产品上镀膜，以达到改性、提升性能的目的。等离子体增强化学的气相沉积法是在真空腔内通过电场将工艺气体电离分解，然后在产品表面沉积薄膜的工艺。化学沉积设备通过在反应腔内设置电极馈入装置来对产品进行镀膜。现有的电极馈入装置中，电极块与载片舟的舟脚接触是两个平面抵接接触，从而使电极块与舟脚电导通。其中，由于生产精度等原因，电极块与舟脚之间会具有缝隙，缝隙会导致电极块与舟脚之间构成电容。反应腔内通入有工艺气体，而缝隙暴露在工艺气体的流动方向上，工艺气体会进入到电极块与舟脚之间的缝隙当中。如此，会导致电极块与舟脚之间产生寄生电场。在启辉放电的过程中，缝隙当中会逐渐有绝缘薄膜生长，绝缘薄膜生长到一定程度后，会导致电极块与舟脚之间的导电性下降，导致电场异常。为了改善上述技术问题，本申请可以提供以下实施例。

本申请化学沉积设备1实施例描述化学沉积设备1的一种示例性结构。

化学沉积设备1具有反应腔20。反应腔20内通入有工艺气体，工艺气体可以例如是SiH4或者NH3等，可以根据所要沉积的薄膜类型进行选择，在此不做具体限定。可选地，反应腔20的一端通入工艺气体，另一端抽真空，从而使反应腔20内的工艺气体能够均匀流动，也能减少空气对沉积过程的干扰。化学沉积设备1还包括电极馈入装置10，电极馈入装置10设置于反应腔20内。

下面对电极馈入装置10的具体结构进行示例性介绍。

参阅图1，电极馈入装置10包括电极导杆110、电极块111和载片舟120。电极块111设置于电极导杆110上。电极导杆110能够与电源、继电器或者电控电路等进行电连接，从而将电流导入至电极块111上。同时电极导杆110也能够对电极块111以及置于电极块111上的载片舟120起到承载的作用。载片舟120具体可以是由石墨制成的石墨舟或者由金属制成的金属舟。载片舟120也可以是由其他的导电材料制成，材质具体包括石墨或金属，在设置形式上，也可以采用复合的方法，例如导电片中心材质采用金属，在金属材料外层设置石墨层，中心采用石墨舟能够降低损耗，外层采用石墨材质则能更好地利用石墨的优势，例如耐酸碱、高导热铝等性能。载片舟120用于承载需要镀膜的产品，并且载片舟120中能够在通电时产生电场，将工艺气体电离，以为载片舟120中的产品镀膜。在一实施方式中，载片舟120可以由并排设置的多个导电片(图未示)组成，相邻的导电片之间用于放置硅片等产品。其中，彼此相邻的导电片互为正负极，互相不导通。与同一导电片相邻的、彼此间隔设置的导电片电极极性相同，且互相导通。相邻的两个导电片之间流入有工艺气体，工艺气体在电场的作用下电离为等离子体。等离子体沉积在产品的表面上形成薄膜。进一步地，载片舟120具有舟脚121，舟脚121与电极块111抵接，以将二者电性连接。载片舟120的舟脚121与不同的导电片电导通，以向导电片供电。

具体而言，参阅图2，在一实施方式中，电极馈入装置10包括至少两个电极导杆110，其中两个电极导杆110可以分别与电源的正极和负极连接，以为载片舟120中的导电片提供不同的电极极性。每个电极导杆110沿其长度方向设置有至少两个电极块111，载片舟120沿电极导杆110的长度方向设置有至少两个，从而使多个电极块111能够为同一载片舟120进行供电，以增加供电稳定性。和/或，使多个电极块111能够向不同的载片舟120进行供电，进而在一次工艺中放置多个载片舟120，以增加生产效率。载片舟120具有至少两个舟脚121，舟脚121分别与电极块111一一对应，以将舟脚121与电极块111电连接。

参阅图3，电极块111和舟脚121的至少其中一者设置有阻挡部130，具体地，阻挡部130可以设置在电极块111上，也可以设置在舟脚121上，或者电极块111和舟脚121上均设置有阻挡部130，在此不做具体限定。阻挡部130可以可拆卸的安装于电极块111或舟脚121上、可以与电极块111和舟脚121一体设置、也可以通过粘接等方式固定安装于电极块111和舟脚121上，在此不做具体限定。阻挡部130用于阻挡工艺气体进入舟脚121与电极块111之间的缝隙。工艺气体例如可以从左向右流动形成流场(本申请中工艺气体的流动方向均以从左向右流动为例进行介绍)。通过设置阻挡部130，能够将电极块111与舟脚121之间的缝隙进行遮挡，由于流场的特性，工艺气体在受到阻挡部130的阻碍后，无法轻易进入到缝隙当中。如此能够减少缝隙中寄生电场的产生，减少启辉放电引起的衍生物薄膜生长，从而保证了电极块111与舟脚121之间的导电性良好，提高了电场的稳定性。

进一步地，参阅图3和图4，电极块111和舟脚121的至少其中一者凸设有阻挡部130，电极块111和舟脚121中的另一者凹设有用于容纳阻挡部130的容纳空间122。电极块111靠近舟脚121的表面凸设有阻挡部130，舟脚121设置有容纳空间122，或者，舟脚121靠近电极块111的表面凸设有阻挡部130，电极块111设置有容纳空间122。舟脚121与电极块111电连接时，阻挡部130容纳于容纳空间122。电极块111与舟脚121的电连接可以通过阻挡部130与容纳空间122的侧壁抵接来实现。如此设置，能将载片舟120在电极块111上的放置位置定位。在不同批次的工艺下，电极块111上会更换不同的载片舟120，对载片舟120与电极块111的相对位置进行定位能够减少每一次工艺中载片舟120的放置位置的偏差，减少对电场可重复性的影响，有利于提高批次工艺之间的均匀性。可选地，阻挡部130凸设于电极块111和舟脚121的至少其中一者的中部。如此设置能够使电极块111与舟脚121之间的缝隙能够弯折多次(例如图3中的缝隙具有四次弯折)，进一步地减少了工艺气体进入到缝隙中的可能。可选地，阻挡部130设置于电极块111和舟脚121的至少其中一者的边缘处，如此能够减少阻挡部130对舟脚121的限制作用，能够便于载片舟120的放置，减少将二者对准的难度。

可选地，阻挡部130在电极块111或舟脚121具有阻挡部130的表面上的投影占比该表面的20％-75％。具体地，阻挡部130的投影占比该表面的面积如果过大，则容纳空间122需要的就更大，容纳空间122的侧壁会更薄，会导致电极块111与舟脚121的装配稳定性下降。并且阻挡部130过大也会妨碍载片舟120的安装，会降低生产效率。阻挡部130的投影如果占比该表面的面积过小，则会导致阻挡部130起到的阻挡工艺气体进入的作用变小。电极块111和舟脚121之间的间隙仍然会进入较多的工艺气体，产生绝缘薄膜。

可选地，阻挡部130凸出于电极块111或舟脚121的高度与电极块111或舟脚121的厚度之比为20％-65％。具体地，阻挡部130如果高度过高，则会导致舟脚121和电极块111配合的难度提高，并且会导致阻挡部130受到的弯矩过大，会降低阻挡部130的强度。阻挡部130如果高度过低，则会导致阻挡部130无法阻挡工艺气体流入电极块111与舟脚121之间的间隙。

下面以电极块111靠近舟脚121的表面凸设有阻挡部130，舟脚121设置有容纳空间122为例进行进一步介绍。

阻挡部130自电极块111朝向舟脚121的方向延伸设置，电极块111与舟脚121一体成型设置。在一实施方式中，阻挡部130呈长方体设置，容纳空间122的形状与阻挡部130相适配。容纳空间122的一侧设置有矩形的插入口(图示出，但未标注)，阻挡部130自插入口伸入容纳空间122。其中，长方体的阻挡部130侧面为平面，能够更好地对工艺气体起到阻挡的作用，从而进一步减少工艺气体进入到电极块111与舟脚121之间的缝隙中。在其他实施方式中，阻挡部130也可以呈圆柱、圆锥或者梯形设置，不做具体限定。

参阅图4，在一实施方式中，阻挡部130的横截面自电极块111的表面朝向舟脚121的方向呈渐缩设置，容纳空间122自舟脚121的表面朝向远离电极块111的方向呈渐缩设置。如此设置能够使得载片舟120在放置在电极块111上时，横截面渐缩的容纳空间122和横截面渐缩的阻挡部130能够对放置过程起到导向作用，从而使载片舟120能够方便地放置在电极块111上，有利于生产效率的提高。

其中，可选地，阻挡部130的横截面的侧边与电极块111靠近舟脚121的表面的夹角为20°-80°。如此设置的阻挡部130能够起到较好的导向作用，能够便于舟脚121与电极块111的装配。可选地，阻挡部130靠近舟脚121的表面的面积与阻挡部130在电极块130表面上的投影面积的比例为30％-90％。如果超过90％，则会增加容纳空间122对准阻挡部130的难度。如果低于30％，则会降低电极块111与舟脚121之间电连接的稳定性，以及阻挡部130的结构强度。

例如，阻挡部130为圆锥台，则圆锥台的母线与电极块111靠近舟脚121的表面的夹角为20°-80°。或者圆锥台的上表面占圆锥台在电极块111上投影的比例为30％-90％。阻挡部130也可以为正棱台等，不再赘述。

舟脚121靠近电极块111的表面凸设有阻挡部130，电极块111设置有容纳空间122的方案与上述实施方式同理，且具体的实施细节可以做适应性的改变，至少能够产生与上述实施方式相同的技术效果，在此不再赘述。

在一实施方式中，参阅图5和图6，阻挡部130设置有至少两个，至少两个阻挡部130设置于电极块111或舟脚121上，或者，至少两个阻挡部130中的至少一个设置于电极块111上，剩余的阻挡部130设置于舟脚121上。

阻挡部130的数量可以为多个，例如阻挡部130的数量为两个。参阅图5，阻挡部130的数量为两个时，两个阻挡部130可以均设置于电极块111上。进一步地，舟脚121可以设置有与阻挡部130数量对应的两个容纳空间122，两个容纳空间122与两个阻挡部130一一对应。可选地，阻挡部130也可以均设置于舟脚121，容纳空间122设置于电极块111。如此设置，能够使电极块111和舟脚121之间的缝隙有较多的折弯，能够进一步减少工艺气体进入到缝隙中的可能性。

参阅图6，两个阻挡部130也可以采用其中一个设置于电极块111上，另一个设置于舟脚121上的方案。进一步地，电极块111和舟脚121上设置有分别与电极块111对应容纳空间122。如此设置，也能够使电极块111和舟脚121之间的缝隙有较多的折弯，能够进一步减少工艺气体进入到缝隙中的可能性。另一方面，如此设置的阻挡部130和容纳空间122不但能够为载片舟120的放置定位，且能够对载片舟120进行定向，使每次工艺载片舟120的放置方向一致。

阻挡部130的数量也可以是三个，三个阻挡部130可以均设置于电极块111，也可以均设置于舟脚121。三个阻挡部130还可以是电极块111上设置有三个中的一个或两个，舟脚121上设置有三个中的两个或一个。设置三个阻挡部130至少具有上述实施方式中的技术效果，不再赘述。阻挡部130为更多个时的情况同理，也不再赘述。

在又一实施方式中，参阅图7，阻挡部130设置于电极块111或舟脚121的一侧，具体而言，以阻挡部130设置于电极块111为例进行介绍。阻挡部130设置于电极块111的其中一侧，具体是电极块111靠近工艺气体来源方向的一侧。如此使阻挡部130位于缝隙的其中一端，以将缝隙的至少一个方向遮挡，阻止工艺气体进入。可选地，电极块111与舟脚121之间的缝隙与工艺气体的流动方向平行，阻挡部130于舟脚121之间的缝隙与工艺气体的流动方向垂直。如此能够减少工艺气体进入到缝隙中，并且如此的电极块111便于制造。进一步地，参阅图8，阻挡部130可以包括两个，两个阻挡部130设置于电极块111的两侧，从而将缝隙从两个方向遮挡，从而进一步地减少工艺气体进入到缝隙当中。可选地，阻挡部130也的数量也可以为更多个，围设于电极块111的周侧。在其他实施方式中，还可以将阻挡部130设置在舟脚121的其中一侧或两侧，所产生的技术效果至少包括上述实施方式中的技术效果，不再赘述。

综上所述，电极馈入装置10通过阻挡部130对工艺气体的阻挡，能够减少工艺气体吹入电极块111与舟脚121之间的间隙，从而减少了电极块111与舟脚121之间发生启辉放电将气体电离的现象，进而减少和抑制了电极块111与舟脚121之间绝缘薄膜的生长。绝缘薄膜生长遭受抑制后，就能够减少电极块111与舟脚121之间导电性的下降，从而减少了载片舟120内的电场异常，增加了其内电场的稳定性。通过设置阻挡部130，还能够对载片舟120的放置起到定位或导向作用，从而减少每一次工艺中载片舟120的放置位置的偏差，减少对电场可重复性的影响，有利于提高批次工艺之间的均匀性。

以上仅为本申请的实施例，并非因此限制本申请的专利范围，凡是利用本申请说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本申请的专利保护范围内。