CN101308789B - 一种用于真空制程的气体导流装置 - Google Patents

Abstract

本发明一种用于真空制程的气体导流装置，该装置包括：一真空腔体、一进气管路与一抽气管路，其中该抽气管路与该进气管路可为一双层管路，该气体导流装置可藉由该双层管路导入、导出气体，让气体可于真空腔体中产生回转的气流，将制程中所产生的废气可就近随该气流经由抽气管路排出，使制程中所需的反应气体可维持一定的反应浓度，而改善电浆制程中蚀刻或镀膜深度不均的问题。

Description

一种用于真空制程的气体导流装置

技术领域

本发明一种气体导流装置，特别关于一种用于真空制程的气体导流装置，用以改善电浆辅助气相层积或电浆蚀刻不均的问题。

背景技术

随着科技的日益进步，人类于生活中所需耗费的能源量亦不断攀升当中，世界各国为了抵抗能源即将耗尽的危机，以及分散人类对于石油能源的过度依赖，而不断研发所谓的替代性能源，冀望能将地球能源不断延续不至耗竭。

在替代性能源的领域中，太阳能为众多替代性能源的首选，其具体产品就是太阳能电池。太阳能电池的制程与半导体制程相当类似，同样需要拉晶、切片、蚀刻、镀膜等步骤，其中，镀膜、蚀刻的制程通常利用电浆气相扩散进行，因此气体的分布、浓度对于制程结果的良率即产生了极大的影响，例如中国台湾发明第448504公告号专利「一种电浆蚀刻装置中的气体导流装置」，即，针对半导体制程中，于蚀刻时所需气体的分布进行改良的装置，但该发明仅针对反应气体于腔体中的分布进行改良，对于气体反应后所产生的废气或副产物依然无法第一时间排除，因此影响反应气体的浓度，使蚀刻的深度不均匀或镀膜的厚度无法达到预定的均匀性，造成该制程的良率因而降低。

发明内容

基于上述所提及现有技术的缺失，若能于太阳能电池等半导体真空制程中，提供一种可均匀分布反应气体，并可第一时间排出废气、维持反应气体浓度的气体导流装置，对蚀刻及镀膜的良率提升将带来极大的助益。

故本发明的目的乃提供一种用于真空制程的气体导流装置，该装置可达成反应气体的均匀分布，以及维持反应气体浓度，用以改善电浆辅助气相层积或蚀刻不均的问题，该气体导流装置包括：一真空腔体，该真空腔体可容置一基板座、一进气管路，用以导入气体至该腔体、一抽气管路，用以将腔体中的气体导出；藉由该进气管路与该抽气管路导入、导出气体，使气体产生回转的气流。

其中，该气体导流装置可应用于电浆气相层积或蚀刻等真空制程中，且该气体导流装置可更包括一抽气帮浦，该抽气帮浦连结于该真空腔体，用以维持真空度，该抽气帮浦亦连结该抽气管路，使该抽气管路主动进行导流抽气的作动；而该基板座，用于盛载制程中的产品基板。

此外，该进气管路与该抽气管路可为一双层管路，该双层管路可依设计分为同轴双向管路或不同轴双向管路，于该双层管路的底端具有复数个孔洞，该孔洞之间的小间隙，用以均匀输出反应气体至该真空腔体中，且该复数个孔洞分别隔绝、连通于该进气管路及该抽气管路，于进气、抽气时即会于腔体中产生复数个回流的气流，藉由该气流即可将反应后的废气或副产物立即排出，不会滞留于该真空腔体过久而影响基板边缘反应气体的浓度。

附图说明

图1代表习知气体导流装置示意图；

图2代表本发明气体导流装置示意图；

图3代表本发明实施例的同轴双向管路示意图；

图4代表本发明气体导流装置的实施例示意图。

【图号说明】

1习知气体导流装置       11腔体

12进气装置              121平板

1211孔洞                2气体导流装置

21腔体                  22双层管路

221进气管路            2211孔洞

2212进气口             222抽气管路

2221孔洞               2222出气口

3基板座                4抽气帮浦

5产品基板              A、B气流

具体实施方式

为使熟悉该项技艺人士了解本发明的目的，兹配合图式将本发明的较佳实施例详细说明如下。

一般于电浆辅助气相层积或蚀刻等的半导体真空制程中，藉由习知气体导流装置使反应气体可分布于产品基板之上，以进行蚀刻或镀膜。图1代表习知气体导流装置示意图；该习知气体导流装置1包括：一真空腔体11、一进气装置12、一基板座3与一抽气帮浦4；其中，该进气装置12更包括一设置于该进气装置12底端的平板121，该平板121包括复数个孔洞1211，当进气装置12将反应气体输入腔体11时，透过该孔洞1211使反应气体呈现垂直、分散的气流A，因此可藉由该孔洞1211的位置分布去控制气体于该腔体11中的分布。

当此种气体导流装置1应用于小的产品基板5时，是可藉由该孔洞1211的分布达成分布气体的功效，使该产品基板5可均匀接触反应气体而产生均匀的反应，但当该气体导流装置1应用于较大的产品基板5时，该反应气体的分布情形，即会因反应气体本身的成份与反应后的副产物，使产品基板上方气体浓度分布不同，使气体流动及分布速度不同，而造成平板121中央与边缘的反应气体分布不均，使中央部位高纯度的反应气体已对产品基板5进行反应，而平板121的边缘处却因受中央部份反应的副产物影响，使边缘处的反应气体浓度降低，致使中央与周围的反应不同。

此外，尽管习知气体导流装置1可将反应气体完全分布于产品基板5之上，但气体反应后所产生的废气，因仅仅藉由下方的抽气帮浦4抽离该腔体11，使废气无法于第一时间排出，会与原始的反应气体混合，使反应气体的浓度无法保持于固定浓度，使蚀刻或镀膜的结果不如预期，产生蚀刻或镀膜厚薄不均的状况。

图2代表本发明气体导流装置示意图；为了避免上述的问题，因此本发明提出一种创新的气体导流装置，用以改善电浆气相层积或蚀刻等半导体真空制程中发生蚀刻厚度或镀膜厚度不均匀的现象，如图所示，该气体导流装置2包括：一腔体21，该腔体21可容置一基板座3；一进气管路221，用以导入反应气体至该腔体21；与一抽气管路222，用以导出气体；其中，该进气管路221与该抽气管路222可为一同轴双向管路22，藉由该进气管路221与该抽气管路222导入、导出气体，让气体产生气回流B，使气体反应后所产生的废气可以藉由气流B带动，使废气可及时排出。

此外，该双层管路22可依应用所需分为同轴双向管路或不同轴双向管路，且该双层管路22更具有复数个孔洞2211、2221，其分别连通于该进气管路221与该抽气管路222，且各孔洞2211、2221之间仅隔一小间隙，使反应气体可先于进气管路中分布均匀再输出，而持续允许反应后的残余气体与副产品，能均匀排出，因此藉由本发明的气体导流装置2不仅可使气体均匀分布，更可维持反应气体的浓度，而可改善真空制程中蚀刻或镀膜不均的问题。

图3代表本发明实施例的双层管路示意图；该双层管路22为同轴双向管路时的结构可如图3所示，其中该进气管路221具有一进气口2212及复数个孔洞2211，该进气口2212可枢接传送反应气体的装置，当气体藉由进气口2212输入该进气管路221，该气体即可分布至各孔洞2211使气体输出；而该抽气管路222亦具有一出气口2222以及复数个孔洞2221，该出气口2222可枢接一输出气体的装置(如抽气帮浦)，当气体藉由孔洞2221抽入该抽气管路222，即可透过该出气口2222使反应气体输出至该装置2外。

再请参考图4，代表本发明气体导流装置的实施例示意图；于此实施例中，该控制气流装置2利用图3所示的同轴双向管路22构成的控制气流装置，该装置2包括：一腔体21、一进气管路221、一抽气管路222、一基板座3，设置于该腔体21中、以及一抽气帮浦4，连结该腔体21，用以维持该腔体21的真空度。

其中，该腔体21藉由该抽气帮浦4使该腔体21常保持于真空状态；该进气管路221用以导入气体至该腔体21，而该抽气管路222由该腔体21导出气体，另外该进气管路221与该抽气管路222可为一同轴双向管路22，且于该同轴双向管路22的底端具有复数个孔洞2211、2221，该孔洞2211、2221以间隔排列方式分别连通于进气管路221与该抽气管路222，因此藉由该进气管路221与该抽气管路222导入、导出气体，即可使气体产生复数个回转的气流B；藉由该气流B即可将新鲜且均匀的反应气体送到产品基板5上进行蚀刻或镀膜，而气体反应后产生的废气或副产物也会随气流B通过孔洞2222至抽气管路222排出该腔体21外，因此该废气可在第一时间被排出该腔体21，使腔体21中的制程不会因为该废气而影响腔体21中反应气体的浓度，造成大面积产品基板的蚀刻或镀膜不均匀的问题。

藉由本实施例可知，一般于蚀刻制程中，大面积基板的不均匀性将可由7％改善至3％以下，而于镀膜制程中，不均匀性亦可由10％改善至5％以下，然而以上所述的，仅为本创作的一较佳实施例而已，并非用来限定本创作实施的范围。即凡依本创作申请专利范围所做的均等变化与修饰，皆为本创作专利范围所涵盖。

Claims (4)

1.一种用于真空制程的气体导流装置，该装置包括：

一真空腔体，可容置一基板座；

一进气管路，用以导入气体至该真空腔体；与

一抽气管路，用以导出气体；

该进气管路与该抽气管路可为一双管的管路，该双管的管路底端具有复数个孔洞，该孔洞之间的小间隙，用以均匀输出反应气体至该真空腔体中，且该复数个孔洞分别隔绝、连通于该进气管路及该抽气管路，于进气、抽气时即会于腔体中产生复数个回流的气流。

2.如权利要求1所述的一种用于真空制程的气体导流装置，其中该真空制程为电浆气相沉积制程或蚀刻制程。

3.如权利要求1所述的一种用于真空制程的气体导流装置，其中该装置更包括一抽气帮浦，该抽气帮浦连结于该腔体，用以维持该腔体的真空度。

4.如权利要求1所述的一种用于真空制程的气体导流装置，其中该双管的管路可为一同轴双向管路或不同轴双向管路。

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