TW201340176A - 基板處理設備與基板處理方法 - Google Patents

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Abstract

本揭露提供一種基板處理設備與一種基板處理方法,有助於改善基板上沈積的薄膜中的沈積均勻度,其中基板處理設備包含製程腔室;基板支架,提供於製程腔室中,用於支撐複數塊基板至少其一;腔室蓋,面對基板支架以及覆蓋製程腔室;以及氣體分配部,包含複數個氣體分配模組,係以放射圖案提供於腔室蓋中,局部面對基板支架,並且局部分配至少一種氣體到基板支架上,其中這些氣體分配模組至少其一活化至少一種氣體,以及分配已活化的氣體。

Description

基板處理設備與基板處理方法
本揭露係關於一種基板處理設備,特別是一種基板處理設備與一種基板處理方法,有助於改善基板上沈積的薄膜中的沈積均勻度。
通常,為了製造太陽能電池、半導體裝置以及平面顯示裝置,需要在基板的表面上形成預定的薄膜層、薄膜電路圖案或者光學圖案。因此,可進行半導體製造製程,例如,在基板上沈積預定材料的薄膜的薄膜沈積製程、利用感光材料選擇性曝光薄膜之光製程(photo process)以及透過選擇性地移除薄膜的曝光部以形成圖案之蝕刻製程。
半導體製造製程係在基板處理設備內部被完成,基板處理設備被設計為適合最佳情況。近來,使用電漿之基板處理設備一般用於執行沈積或蝕刻製程。
使用電漿之半導體製造設備可為用於形成薄膜的電漿增強化學氣相沈積(PECVD;Plasma Enhanced Chemical Vapor Deposition)設備以及用於蝕刻與圖案化薄膜之電漿蝕刻設備。
『第1圖』所示係為一般的基板處理設備。
請參考『第1圖』,一般的基板處理設備包含腔室10、電漿電極20、基座30以及氣體分配裝置(gas distribution means)40。
腔室10為基板處理提供反應空間。這種情況下,腔室10的底面的預定部份與排氣口12相通,排氣口12用於釋放來自反應空間的氣體。
電漿電極20係被提供於腔室10的上方,從而密封此反應空間。
電漿電極20之一側透過匹配組件22電連接射頻電源24。射頻電源24產生射頻功率,並且供應產生的射頻功率到電漿電極20。
此外,電漿電極20的中央部與氣體供應管26相通,其中氣體供應管26為基板處理供應源氣體(source gas)。
匹配組件22係連接於電漿電極20與射頻電源24之間,從而匹配射頻電源24供應的射頻功率的負載阻抗(load impedance)及電源阻抗(source impedance)與電漿電極20。
基座30係提供於腔室10內部,基座30支撐從外部裝載的複數塊基板W。基座30對應一個相對電極,此相對電極與電漿電極20相對。基座30透過提升基座30的提升軸32電接地。
提升軸32透過提升設備(圖中未表示)上下移動。這種情況下,提升軸32被風箱(bellows)34圍繞,風箱 34用於密封提升軸32與腔室10的底面。
氣體分配裝置40被提供於電漿電極20的下方,其中氣體分配裝置40面對基座30。這種情況下,氣體擴散空間42係形成於氣體分配裝置40與電漿電極20之間。在氣體擴散空間42內部,貫穿電漿電極20的氣體供應管26所供應的源氣體被擴散。氣體分配裝置40透過複數個供氣孔44均勻地分配源氣體到反應空間的整個區域,其中供氣孔44與氣體擴散空間42相通。
一般的基板處理設備的情況下,基板W被裝載到基座30上以後,預定的源氣體被分散到腔室10的反應空間內,射頻功率被供應到電漿電極20,從而在基座30與氣體分配裝置40之間的反應空間中形成電漿,由此源氣體的源材料借助電漿被沈積在基板W上。
然而,因為用於分配源氣體的空間與用於形成電漿的空間相同,所以一般的基板處理設備具有以下問題。
首先,電漿係形成於基板W上,由此基板W可能被電漿損壞。
此外,基座30的整個區域上形成的電漿的密度不均勻,從而基板W上沈積的薄膜材料的均勻度被劣化,難以控制薄膜的品質。
另外,因為電漿形成於基座30的整個區域上,腔室10上沈積的源材料的厚度以及基板W上沈積的源材料的 厚度增加,這樣腔室10的清洗週期被縮短。
因此本發明提出一種基板處理設備與一種基板處理方法,實質上避免習知技術之限制與缺陷所導致的一或多個問題。
本發明一方面提供一種基板處理設備與一種基板處理方法,將基板上分配的源氣體與反應氣體分離,有助於提高基板上沈積的薄膜的均勻度。
本發明其他的優點、目的和特徵將在如下的說明書中部分地加以闡述,並且本發明其他的優點、目的和特徵對於本領域的普通技術人員來說,可以透過本發明如下的說明得以部分地理解或者可以從本發明的實踐中得出。本發明的目的和其它優點可以透過本發明所記載的說明書和申請專利範圍中特別指明的結構並結合圖式部份,得以實現和獲得。
為了獲得本發明的這些目的和其他特徵,現對本發明作具體化和概括性的描述,本發明提供的一種基板處理設備包含:製程腔室;基板支架,用於支撐複數塊基板至少其一,基板支架係提供於製程腔室中;腔室蓋,面對基板支架,腔室蓋用於覆蓋製程腔室;以及氣體分配部,包含複數個氣體分配模組,係以放射圖案提供於腔室蓋中,其中這些氣體分配模組局部面對基板支架,並且局部分配至少一種氣體到基板支架上,其中這些氣體分配模組至少其一活化至少 一種氣體,以及分配已活化的氣體。
本發明之另一方面,提供的一種基板處理設備包含:製程腔室;基板支架,用於支撐複數塊基板至少其一,基板支架係提供於製程腔室中;腔室蓋,面對基板支架,腔室蓋用於覆蓋製程腔室;以及氣體分配部,包含複數個氣體分配模組,係依照放射圖案提供於腔室蓋中,其中複數個氣體分配模組面對腔室蓋與基板支架之間空間分隔且定義的各分割空間,其中複數個氣體分配模組中的部份氣體分配模組在空間上分隔從第一氣體與第二氣體中選擇的至少一種氣體,以及分配已分隔的氣體到各分割空間內。
本發明之另一方面,提供的一種基板處理設備包含:製程腔室;基板支架,用於支撐複數塊基板至少其一,基板支架係提供於製程腔室中;腔室蓋,面對基板支架,腔室蓋用於覆蓋製程腔室;以及氣體分配部,包含複數個氣體分配模組,係依照放射圖案提供於腔室蓋中,以及局部面對基板支架,其中複數個氣體分配模組中的部份氣體分配模組包含用於分配第一氣體的第一氣體分配空間與用於分配第二氣體的第二氣體分配空間,以及該第二氣體分配空間內部形成電漿。
本發明之另一方面,提供的一種基板處理方法包含:依照固定間隔在製程腔室之基板支架上放置複數塊基板;旋轉其上放置有複數塊基板之基板支架;以及活化至少 一種氣體,以及透過用於覆蓋製程腔室之腔室蓋中以放射圖案提供的複數個氣體分配模組至少其一,局部分配活化的氣體到基板支架上。
本發明之另一方面,提供的一種基板處理方法包含:(A)依照固定間隔在製程腔室之基板支架上放置複數塊基板;(B)旋轉其上放置有複數塊基板之基板支架;以及(C)在空間上分隔從第一氣體與第二氣體中選擇的至少一種氣體,以及透過用於覆蓋製程腔室之腔室蓋中以放射圖案提供的複數個氣體分配模組,局部分配被分隔的氣體到基板支架上,其中步驟(C)期間,部份氣體分配模組活化已選擇的氣體,以及分配已活化的氣體。
本發明之另一方面,提供的一種基板處理方法包含:(A)依照固定間隔在製程腔室之基板支架上放置複數塊基板;(B)旋轉其上放置有複數塊基板之基板支架;以及(C)透過於腔室蓋中以放射圖案提供的複數個氣體分配模組,局部分配氣體到基板支架上,其中步驟(C)期間,複數個氣體分配模組中的部份氣體分配模組包含用於分配第一氣體之第一氣體分配空間與用於分配第二氣體的第二氣體分配空間,以及在第二氣體分配空間內部形成電漿。
本發明之另一方面,提供的一種基板處理方法包含:(A)依照固定間隔在製程腔室之基板支架上放置複數塊基板;(B)旋轉其上放置有複數塊基板之基板支架;以及(C)透過 於腔室蓋中以放射圖案提供的複數個氣體分配模組,局部分配氣體到基板支架上,其中步驟(C)包含:透過複數個氣體分配模組中的部份氣體分配模組,局部分配第一氣體與第二氣體中至少一種到基板支架上;以及透過複數個氣體分配模組中的剩餘氣體分配模組,局部分配沖洗氣體到基板支架上。
可以理解的是,如上所述的本發明之概括說明和隨後所述的本發明之詳細說明均是具有代表性和解釋性的說明,並且是為了進一步揭示本發明之申請專利範圍。
W‧‧‧基板
10‧‧‧腔室
12‧‧‧排氣口
20‧‧‧電漿電極
22‧‧‧匹配組件
24‧‧‧射頻電源
26‧‧‧氣體供應管
30‧‧‧基座
32‧‧‧提升軸
34‧‧‧風箱
40‧‧‧氣體分配裝置
42‧‧‧氣體擴散空間
44‧‧‧供氣孔
100‧‧‧基板處理設備
110‧‧‧製程腔室
115‧‧‧腔室蓋
115a、115b、115c、115d‧‧‧模組接收器
120‧‧‧基板支架
130‧‧‧氣體分配部
130a、130b、130c、130d‧‧‧氣體分配模組
DS1、DS2、DS3、DS4‧‧‧分割空間
131‧‧‧支架框
131a‧‧‧上表面
131b‧‧‧側壁
131c‧‧‧下表面
131d‧‧‧隔牆
131e‧‧‧第一氣體供應孔
131f‧‧‧第二氣體供應孔
132‧‧‧蓋板
133、134‧‧‧氣體分配板
133h‧‧‧第一氣體分配孔
134h‧‧‧第二氣體分配孔
135‧‧‧支架框
135a‧‧‧上表面
135b‧‧‧側壁
135c‧‧‧下表面
135d‧‧‧隔牆
136、137‧‧‧蓋板
136h‧‧‧第一氣體供應孔
137h‧‧‧第二氣體供應孔
138‧‧‧絕緣組件
139a、139b‧‧‧氣體分配板
139h1‧‧‧第一氣體分配孔
139h2‧‧‧第二氣體分配孔
142‧‧‧第一氣體供應管
144‧‧‧第二氣體供應管
150‧‧‧電源裝置
152‧‧‧餽線電纜
154‧‧‧阻抗匹配電路
G1、PG1‧‧‧第一氣體
G2、PG2‧‧‧第二氣體
S1‧‧‧第一氣體分配空間
S2‧‧‧第二氣體分配空間
160‧‧‧電源裝置
162‧‧‧餽線電纜
164‧‧‧阻抗匹配電路
170‧‧‧電源裝置
172‧‧‧餽線電纜
174‧‧‧阻抗匹配電路
400‧‧‧基板處理設備
430b‧‧‧第二氣體分配模組
430d‧‧‧第四氣體分配模組
431‧‧‧支撐框
431a‧‧‧上表面
431b‧‧‧側壁
431c‧‧‧下表面
431e‧‧‧沖洗氣體供應孔
432‧‧‧蓋板
433‧‧‧沖洗氣體分配板
433h‧‧‧沖洗氣體分配孔
G3、PG3‧‧‧沖洗氣體
S3‧‧‧沖洗氣體分配空間
442‧‧‧沖洗氣體供應管
PGS‧‧‧沖洗氣體分配空間
500‧‧‧基板處理設備
第1圖,係為一般的基板處理設備。
第2圖,係為本發明第一實施例之基板處理設備。
第3圖,係為第2圖所示之複數個氣體分配模組之剖面圖。
第4A圖,係為使用上述本發明第一實施例之基板處理設備之基板處理方法。
第4B圖,係為第4A圖所示之第一至第四氣體分配模組之順序作業之波形圖。
第5A圖至第5C圖,係為藉由第2圖所示之第一至第四氣體分配模組之基板處理方法之各種修正實例之波形圖。
第6圖,係為第2圖所示之各氣體分配模組之修正實例之剖面圖。
第7圖,係為本發明第二實施例之基板處理設備中複數個氣體分配模組之剖面圖。
第8圖,係為本發明第三實施例之基板處理設備中複數個氣體分配模組之剖面圖。
第9圖,係為本發明第四實施例之基板處理設備。
第10圖,係為第9圖所示第二與第四氣體分配模組之剖面圖。
第11圖,係為使用本發明第四實施例之基板處理設備之基板處理方法。
第12圖,係為本發明第五實施例之基板處理設備。
第13圖,係為第12圖所示氣體分配模組之排列結構之平面圖。
以下,將結合附圖詳細描述本發明之實施例。
『第2圖』所示係為本發明第一實施例之基板處理設備。『第3圖』所示係為『第2圖』所示之複數個氣體分配模組之剖面圖。
請參考『第2圖』與『第3圖』,本發明第一實施例之基板處理設備包含製程腔室110、腔室蓋115、基板支架120以及氣體分配部(gas distribution part)130。
製程腔室110為基板處理例如薄膜沈積製程提供反應空間。製程腔室110之底面與/或側面(lateral surface)與排氣埠(圖中未表示)相通,其中排氣埠用於釋放反應空間的氣體。
腔室蓋115係提供於製程腔室110上,就是說, 腔室蓋115覆蓋製程腔室110。腔室蓋115支撐氣體分配部130,其中腔室蓋115包含複數個模組接收器115a、115b、115c以及115d,複數個模組接收器115a、115b、115c以及115d係依照固定間隔被提供,例如呈放射圖案。這種情況下,氣體分配部130中包含的氣體分配模組分別被插入腔室蓋115中包含的複數個模組接收器115a、115b、115c以及115d內。複數個模組接收器115a、115b、115c以及115d係相對腔室蓋115的中央點沿對角線方向(diagonal direction)對稱提供,就是說,複數個模組接收器115a、115b、115c以及115d被放置於每隔90°的部位上。
『第2圖』中,腔室蓋115包含四個模組接收器115a、115b、115c以及115d,但是並非限制於此。例如,腔室蓋115包含2×N(N為大於0的整數)個模組接收器,係相對腔室蓋115的中央點對稱提供。這種情況下,複數個模組接收器115a、115b、115c以及115d相對腔室蓋115的中央點沿對角線方向相互對稱。以下,假設腔室蓋115包含第一至第四模組接收器115a、115b、115c以及115d。
基板支架120可旋轉地提供於製程腔室110內部,由此基板支架120電漂浮。基板支架120透過旋轉軸(圖中未表示)被支撐,旋轉軸貫穿製程腔室110之底面之中央部。因為旋轉軸係透過驅動一個軸驅動組件(圖中未表示)被旋轉,基板支架120被旋轉到預定方向。製程腔室110的底 面向外暴露出來的旋轉軸被風箱(圖中未表示)密封,其中風箱係提供於製程腔室110之底面。
基板支架120支撐至少一塊基板W,其中基板W係透過外部基板裝載設備(圖中未表示)被載入。基板支架120形成為圓板的形狀。基板W為半導體基板或晶元。複數塊基板W係在基板支架120上依照固定間隔排列為圓形圖案較佳,從而提高基板處理的產量。
氣體分配部130係依照以下方式被提供,氣體分配部130中包含的各氣體分配模組被插入腔室蓋115之第一至第四模組接收器115a、115b、115c以及115d內,且重疊於複數個分割空間DS1、DS2、DS3以及DS4,局部面對基板支架120。氣體分配部130分散至少一種氣體到各分割空間DS1、DS2、DS3以及DS4內,並且選擇性地活化被分配到各分割空間DS1、DS2、DS3以及DS4內的氣體。就是說,當氣體分配部130分配不同種類的氣體即第一氣體與第二氣體到空間上劃分的各分割空間DS1、DS2、DS3以及DS4內時,氣體分配部130活化第一氣體與第二氣體至少其一,然後分配活化的氣體到各分割空間DS1、DS2、DS3以及DS4內。
腔室蓋115與基板支架120之間的整個面對區域(或者整個反應空間)之部份面對區域定義分割空間DS。複數個分割空間DS1、DS2、DS3以及DS4係依照固定間隔提供,即在空間上彼此分隔。
第一氣體可為源氣體,包含待於基板W上沈積的薄膜材料。第二氣體包含矽、鈦族元素(鈦、鋯、鉿等)以及鋁。例如,包含矽的源氣體可為矽烷(Silane;SiH4)、二矽烷(Disilane;Si2H6)、三矽烷(Trisilane;Si3H8)、四乙氧基矽烷TEOS(Tetraethylorthosilicate;Si(OC2H5)4)、二氯矽烷(Dichlorosilane;DCS)、六氯矽烷HCD(Hexachlorosilane;Si2Cl6)、三-(二甲胺基)矽烷TriDMAS(Tri-dimethylaminosilane;((CH3)2N)3SiH)、三矽烷胺TSA(Trisilylamine;N(SiH3)3)等。
第二氣體可為電抗氣體(reactance gas),與上述源氣體反應,並且使得源氣體的薄膜材料沈積於基板W上。例如,電抗氣體為從氮氣(nitrogen;N2)、氧氣(oxygen;O2)、二氧化氮(nitrogen dioxide;NO2)以及臭氧(ozone;O3)中選擇的至少任意一種氣體。
氣體分配部130包含第一至第四氣體分配模組130a、130b、130c以及130d。第一至第四氣體分配模組130a、130b、130c以及130d在空間上彼此分隔,並且分別被插入第一至第四模組接收器115a、115b、115c以及115d內,由此第一至第四氣體分配模組130a、130b、130c以及130d在空間上將氣體供應裝置(圖中未表示)所供應的第一氣體及第二氣體分隔,並且供應空間上分隔的氣體到各分割空間DS1、DS2、DS3以及DS4。第一至第四氣體分配模組130a、130b、130c以及130d中,至少一個氣體分配模組活化第二氣體,並 且分散已活化的第二氣體至各分割空間DS1、DS2、DS3以及DS4內。
第一至第四氣體分配模組130a、130b、130c以及130d分別被插入腔室蓋115之第一至第四模組接收器115a、115b、115c以及115d內,並且相對於基板支架120之中央點沿X軸與Y軸方向或者對角線方向對稱提供。
第一氣體分配模組130a被插入第一模組接收器115a內,與基板支架120上局部定義的第一分割空間DS1重疊。當第一氣體分配模組130a分配空間上分隔的第一氣體與第二氣體到第一分割空間DS1內,第一氣體分配模組130a活化第二氣體,並且分配已活化的第二氣體到第一分割空間DS1內。這種情況下,第二氣體透過電漿、微波、熱源或者雷射被活化。對於本發明之以下描述,假設第二氣體透過電漿被活化。
第一氣體分配模組130a包含支架框131、蓋板132以及第一與第二氣體分配板133與134。
支架框131被形成以包含第一與第二氣體分配空間S1與S2,支架框131支撐蓋板132以及第一與第二氣體分配板133與134。支架框131係由絕緣材料(例如,陶瓷材料)形成,從而蓋板132電絕緣於氣體分配板133與134。支架框131被插入第一模組接收器115a內,或者被提供於腔室蓋115的上表面上且與第一模組接收器115重疊。因此,支架 框131的下表面與腔室蓋115之下表面位於相同的高度,或者支架框131的下表面向基板支架120方向突出腔室蓋115之下表面。
支架框131包含上表面131a、側壁131b、下表面131c以及隔牆131d,其中上表面131a用於支撐蓋板132;側壁131b從上表面131a垂直彎曲從而提供第一與第二氣體分配空間S1與S2;下表面131c用於支撐第一與第二氣體分配板133與134,其中下表面131c從側壁131b的下側面彎曲從而提供第一與第二開口;隔牆131d具有預定的高度,從下表面131c突出,並且連接蓋板132,從而在空間上彼此分隔第一氣體分配空間S1與第二氣體分配空間S2。
第一與第二氣體分配空間S1與S2各自透過支架框131的側壁131b被定義,並且在空間上透過隔牆131d被分隔。第一與第二氣體分配空間S1與S2各自具有相同的尺寸或者不同的尺寸。這種情況下,第一氣體分配空間S1的尺寸可小於或大於第二氣體分配空間S2的尺寸。
形成為板式的蓋板132覆蓋上述支撐框131之上表面。這種情況下,透過使用耦合組件例如螺釘(screw)或螺栓(bolt),蓋板132與支撐框131之上表面131a以及隔牆131d之上表面組合。蓋板132與腔室蓋115電連接,並且電接地;或者蓋板132透過額外的接地搭片(strap)(圖中未表示)電接地,由此蓋板132用作接地電極,與各第一與第二 氣體分配板133與134相對。
蓋板132更包含第一氣體供應孔131e與第二氣體供應孔131f,其中第一氣體供應孔131e與第一氣體分配空間S1相通,第二氣體供應孔131f與第二氣體分配空間S2相通。
第一氣體分配空間S1透過蓋板132中提供的第一氣體供應管142連接氣體供應裝置(圖中未表示),由此第一氣體分配空間S1與第一氣體供應孔131e相通。因此,第一氣體G1在第一氣體分配空間S1中擴散,然後被供應至第一氣體分配板133。
第二氣體分配空間S2透過蓋板132中提供的第二氣體供應管144連接氣體供應裝置(圖中未表示),由此第二氣體分配空間S2與第二氣體供應孔131f相通。因此,第二氣體G2在第二氣體分配空間S2中擴散,然後被供應至第二氣體分配板134。
第一氣體分配空間S1供應第一氣體G1,第一氣體分配板133朝向第一分割空間DS1的一個區域向下分配第一氣體G1。
第一氣體分配板133與支撐框131之下表面131c中準備的第一開口重疊,並且支撐框131之下表面131c支撐第一氣體分配板133。因此,在第一氣體分配空間S1被提供於第一氣體分配板133與蓋板132兩者之間的情況下,第一氣 體分配板133的上表面面對蓋板132的下表面。此外,第一氣體分配板133的下表面局部面對基板支架120之上表面,對應第一分割區域DS1之一個區域。
第一氣體分配板133包含複數個第一氣體分配孔133h,複數個第一氣體分配孔133h係依照固定間隔被提供並且共同與第一氣體分配空間S1相通。第一氣體分配空間S1供應第一氣體G1,第一氣體分配板133透過複數個第一氣體分配孔133h朝向第一分割空間DS1的一個區域向下分配第一氣體G1。
第二氣體分配板134包含第二面積,第二面積與第一氣體分配板133的第一面積相同或不同。第二氣體分配板134被插入支撐框131之第二氣體分配空間S2內。這種情況下,第二氣體分配板134的第二面積小於或大於上述第一氣體分配板133的第一面積。第二氣體分配板134將供應到第二氣體分配空間S2的第二氣體G2活化,並且將已活化的第二氣體G2向下分配到第一分割空間DS1的另一區域。
第二氣體分配板134與支撐框131之下表面131c中準備的第二開口重疊,並且支撐框131之下表面131c支撐第二氣體分配板134。因此,在第二氣體分配板134與蓋板132兩者之間提供第二氣體分配空間S2的條件下,第二氣體分配板134的上表面面對蓋板132之下表面。此外,第二氣體分配板134的下表面局部面對基板支架120之上表面,對應第一分 割空間DS1的另一區域。
第二氣體分配板134包含複數個第二氣體分配孔134h,複數個第二氣體分配孔134h依照固定間隔提供並且共同與第二氣體分配空間S2相通。第二氣體分配板134透過餽線電纜(feeder cable)152電連接電源裝置150。第二氣體分配板134用作電漿電極,依照透過餽線電纜152從電源裝置150供應的電漿功率,用於在第二氣體分配空間S2中形成電漿。
電源裝置150產生具有預定頻率的電漿功率,並且透過餽線電纜152供應電漿功率到第二氣體分配板134,從而在第二氣體分配空間S2中形成電漿。因此,第二氣體G2變為電漿,並且被第二氣體分配空間S2中形成的電漿活化。然後,電漿活化的第二氣體PG2在空間上與分配到第一氣體分配空間S1內的第一氣體G1分隔,然後透過複數個第二氣體分配孔134h向下被分配到基板W上,這樣分配的第二氣體PG2與分配到基板W上的第一氣體G1反應,從而在基板W上沈積預定的薄膜材料。
電漿功率可為具有3MHz~30MHz頻率之高頻電功率,或者可為具有30MHz~300MHz頻率之超高頻電功率。
餽線電纜152連接阻抗匹配電路154。阻抗匹配電路154將電源裝置150供應的電漿功率的電源阻抗(source impedance)及負載阻抗與第二氣體分配板134匹配。阻抗匹 配電路154包含可變電容與可變電感至少其一所形成的阻抗元件(圖中未表示)的至少兩個。
第一氣體分配模組130a在空間上分隔彼此不同的第一氣體G1與第二氣體G2,然後將分隔的第一氣體G1與第二氣體G2向下分配到第一分割空間DS1內。這種情況下,依照供應至第二氣體分配板134的電漿功率,第二氣體G2透過第二氣體分配空間S2中形成的電漿被活化,然後向下分配到第一分割空間DS1內。
請再次參考『第2圖』,第二氣體分配模組130b被插入第二模組接收器115b內,與基板支架120上局部定義的第二分割空間DS2重疊。第二氣體分配模組130b在空間上分隔彼此不同的第一氣體G1與第二氣體G2,然後將分隔的第一氣體G1與第二氣體G2向下分配到第二分割空間DS2內。這種情況下,第二氣體G2被活化,並且被分配到第二分割空間DS2內。第二氣體分配模組130b在結構上與『第3圖』所示的第一氣體分配模組130a相同,由此省略第二氣體分配模組130b之結構之詳細解釋。第二氣體分配模組130b透過第一氣體分配空間S1向下分配第一氣體G1到第二分割空間DS2之一個區域上,利用第二氣體分配空間S2中形成的電漿活化第二氣體G2,以及向下分配被活化且與第一氣體G1空間分隔的第二氣體G2到第二氣體分配空間S2的另一區域上。
第三氣體分配模組130c被插入第三模組接收器 115c內,與基板支架120上局部定義的第三分割空間DS3重疊。第三氣體分配模組130c在空間上分隔彼此不同的第一氣體G1與第二氣體G2,然後將分隔的第一氣體G1與第二氣體G2向下分配到第三分割空間DS3內。這種情況下,第二氣體G2被活化並且被分配到第三分割空間DS3內。第三氣體分配模組130c在結構上與『第3圖』所示的第一氣體分配模組130a相同,由此省略第三氣體分配模組130c之結構之詳細解釋。第三氣體分配模組130c透過第一氣體分配空間S1向下分配第一氣體G1到第三分割空間DS3的一個區域上,利用第二氣體分配空間S2中形成的電漿活化第二氣體G2,以及向下分配被活化且與第一氣體G1空間分隔的第二氣體G2到第三分割空間DS3的另一區域上。
第四氣體分配模組130d被插入第四模組接收器115d內,與基板支架120上局部定義的第四分割空間DS4重疊。第四氣體分配模組130d在空間上分隔彼此不同的第一氣體G1與第二氣體G2,然後將分隔的第一氣體G1與第二氣體G2向下分配到第四分割空間DS4內。這種情況下,第二氣體G2被活化,並且被分配到第四分割空間DS4內。第四氣體分配模組130d在結構上與『第3圖』所示的第一氣體分配模組130a相同,由此省略第四氣體分配模組130d之結構之詳細解釋。第四氣體分配模組130d透過第一氣體分配空間S1向下分配第一氣體G1到第四分割空間DS4的一個區域上,利用第 二氣體分配空間S2中形成的電漿活化第二氣體G2,以及向下分配被活化且與第一氣體G1空間分隔的第二氣體G2到第四分割空間DS4的另一區域上。
在基板支架120上空間分割的第一至第四氣體分配模組130a、130b、130c以及130d之各第二氣體分配空間S2中,本發明第一實施例之基板處理設備100形成電漿,以及將電漿活化的第二氣體PG2分配到基板W上,從而避免電漿損壞基板W。
此外,本發明第一實施例之基板處理設備100能夠分配第一氣體G1與第二氣體到G2到基板支架120上,基板支架120被旋轉且透過第一至第四氣體分配模組130a、130b、130c以及130d空間分隔,這樣能夠提高基板W上沈積的薄膜的均勻度,以便於控制薄膜的品質,以及透過最小化製程腔室110中沈積的薄膜材料的厚度以避免顆粒。
『第4A圖』表示使用上述本發明第一實施例之基板處理設備之基板處理方法。『第4B圖』為第一至第四氣體分配模組中作業序列之波形圖。
首先,複數塊基板W被載入且依照固定間隔被放置於基板支架120上。
然後,其上載入且放置有複數塊基板W之基板支架120被旋轉到預定方向。
此後,第一氣體G1與活化的第二氣體PG2彼此 分隔,並且透過第一至第四氣體分配模組130a、130b、130c以及130d向下分配到各個分割空間DS1、DS2、DS3以及DS4內。
更詳細地,第一氣體G1被供應到第一至第四氣體分配模組130a、130b、130c以及130d的各第一氣體分配空間S1,由此第一氣體G1向下被分配到各個分割空間DS1、DS2、DS3以及DS4之每一個的一個區域上。同時,第二氣體G2被供應到第一至第四氣體分配模組130a、130b、130c以及130d之各第二氣體分配空間S2。透過供應電漿功率到各第一至第四氣體分配模組130a、130b、130c以及130d之第二氣體分配板134,於各第二氣體分配空間S2中形成電漿,由此第二氣體G2被活化,被活化的第二氣體PG2向下被分配到各個分割空間DS1、DS2、DS3以及DS4之每一個的另一區域上。
因此,放置於基板支架120上的複數塊基板W依照基板支架120的旋轉順序地通過各個分割空間DS1、DS2、DS3以及DS4,由此透過第一氣體G1與活化的第二氣體PG2之間的反應,在每一基板W上沈積預定的薄膜材料。
在上述基板處理設備與基板處理方法的情況下,第一氣體G1與已活化的第二氣體PG2可透過第一至第四氣體分配模組130a、130b、130c以及130d同時被分配,但是並非必須如此。第一氣體G1與已活化的第二氣體PG2的分配順序可根據控制模組(圖中未表示)的控制依照處理順序被 改變。
『第5A圖』、『第5B圖』以及『第5C圖』所示係為透過『第2圖』所示之第一至第四氣體分配模組之基板處理方法之各種修正實例之波形圖。
依照第一修正實例之基板處理方法,如『第5A圖』所示,透過第一至第四氣體分配模組130a、130b、130c以及130d,第一氣體G1與已活化的第二氣體PG2可交替分配到各個分割空間DS1、DS2、DS3以及DS4內。以下詳細描述第一修正實例之基板處理方法。
首先,第一氣體G1被供應到第一至第四氣體分配模組130a、130b、130c以及130d之每一個的第一氣體分配空間S1中,然後第一氣體G1被向下分配到各個分割空間DS1、DS2、DS3以及DS4之每一個的一個區域上。
停止供應上述第一氣體G1以後,第二氣體G2被供應至第一至第四氣體分配模組130a、130b、130c以及130d之每一個的第二氣體分配空間S2中,電漿功率被供應至第一至第四氣體分配模組130a、130b、130c以及130d之每一個的第二氣體分配板134,從而在第二氣體分配空間S2中形成電漿,以及由此向下分配已活化的第二氣體PG2到各個分割空間DS1、DS2、DS3以及DS4之每一個的另一區域上。
第一修正實例之基板處理方法中,第一氣體G1之分配製程以及已活化的第二氣體PG2的分配製程交替執 行,這樣於旋轉的基板支架120上放置的每一基板W上沈積薄膜。
依照第二修正實例之基板處理方法,如『第5B圖』所示,透過第一至第四氣體分配模組130a、130b、130c以及130d,連續供應第一氣體G1到各個分割空間DS1、DS2、DS3以及DS4之每一個的一個區域;透過第一至第四氣體分配模組130a、130b、130c以及130d,已活化的第二氣體PG2每隔預定週期被分配到各個分割空間DS1、DS2、DS3以及DS4之每一個的另一區域。以下詳細描述第二修正實例之基板處理方法。
首先,第一氣體G1被供應到第一至第四氣體分配模組130a、130b、130c以及130d之每一個的第一氣體分配空間S1中,然後第一氣體G1連續向下被分配到各個分割空間DS1、DS2、DS3以及DS4之每一個的一個區域上。
連續沒有停頓地分配第一氣體G1的以上製程的條件下,第二氣體G2每隔預定週期被供應到第一至第四氣體分配模組130a、130b、130c以及130d之每一個的第二氣體分配空間S2,電漿功率被供應到第一至第四氣體分配模組130a、130b、130c以及130d之每一個的第二氣體分配板134,從而在第二氣體分配空間S2中形成電漿,由此每隔預定週期向下分配已活化的第二氣體PG2到各個分割空間DS1、DS2、DS3以及DS4之每一個的另一區域上。
第二修正實例之基板處理方法中,沒有停頓地連續進行第一氣體G1之分配製程,每隔預定週期執行已活化的第二氣體PG2的分配製程。這樣,在旋轉的基板支架120上放置的每一基板W上沈積薄膜。
其間,第二修正實例之上述基板處理方法之情況下,沒有停頓地連續執行第一氣體G1之分配製程,每隔預定週期執行已活化的第二氣體PG2的分配製程,但是並非必須如此。可代替地,沒有停頓連續進行已活化的第二氣體PG2之分配製程,以及每隔預定週期重複執行第一氣體G1之分配製程。
依照第三修正實例之基板處理方法,如『第5C圖』所示,第一氣體G1與已活化的第二氣體PG2透過第一至第四氣體分配模組130a、130b、130c以及130d順序地分配到各個分割空間DS1、DS2、DS3以及DS4內,其中各個第一至第四氣體分配模組130a、130b、130c以及130d依序作業。以下詳細描述第三修正實例之基板處理方法。
首先,第一氣體G1被供應到第一氣體分配模組130a的第一氣體分配空間S1,然後第一氣體G1向下分配到第一分割空間DS1之一個區域上。
停止透過第一氣體分配模組130a的第一氣體分配空間S1供應第一氣體G1以後,第二氣體G2被供應到第一氣體分配模組130a的第二氣體分配空間S2,以及電漿功率被 供應到第一氣體分配模組130a的第二氣體分配板134,從而在第一氣體分配模組130a的第二氣體分配空間S2中形成電漿,由此向下分配已活化的第二氣體PG2到第一分割空間DS1的另一區域上。同時,第一氣體G1被供應到第二氣體分配模組130b的第一氣體分配空間S1,這樣第一氣體G1被向下分配到第二分割空間DS2的一個區域上。
然後,停止透過第一氣體分配模組130a的第二氣體分配空間S2分配已活化的第二氣體PG2的製程以及透過第二氣體分配模組130b的第一氣體分配空間S1分配第一氣體G1的製程以後,第二氣體G2被供應到第二氣體分配模組130b的第二氣體分配空間S2,以及電漿功率被供應到第二氣體分配模組130b的第二氣體分配板134,從而在第二氣體分配模組130b的第二氣體分配空間S2中形成電漿,由此向下分配已活化的第二氣體PG2到第二分割空間DS2的另一區域上。同時,第一氣體G1被供應到第三氣體分配模組130c的第一氣體分配空間S1,這樣第一氣體G1被向下分配到第三分割空間DS3的一個區域上。
然後,停止透過第二氣體分配模組130b的第二氣體分配空間S2分配已活化的第二氣體PG2的製程以及透過第三氣體分配模組130c的第一氣體分配空間S1分配第一氣體G1的製程以後,第二氣體G2被供應到第三氣體分配模組130c的第二氣體分配空間S2,以及電漿功率被供應到第三氣體分 配模組130c的第二氣體分配板134,從而在第三氣體分配模組130c的第二氣體分配空間S2中形成電漿,由此向下分配已活化的第二氣體PG2到第三分割空間DS3的另一區域上。同時,第一氣體G1被供應到第四氣體分配模組130d的第一氣體分配空間S1,這樣第一氣體G1被向下分配到第四分割空間DS4之一個區域上。
然後,停止透過第三氣體分配模組130c的第二氣體分配空間S2分配已活化的第二氣體PG2的製程以及透過第四氣體分配模組130d的第一氣體分配空間S1分配第一氣體G1之製程以後,第二氣體PG2被供應到第四氣體分配模組130d的第二氣體分配空間S2,以及電漿功率被供應到第四氣體分配模組130d的第二氣體分配板134,從而在第四氣體分配模組130d的第二氣體分配空間S2中形成電漿,由此向下分配已活化的第二氣體PG2到第四分割空間DS4的另一區域上。同時,第一氣體G1被供應到第一氣體分配模組130a的第一氣體分配空間S1,這樣第一氣體G1被向下分配到第一分割空間DS1的一個區域上。
重複執行上述製程,這樣薄膜被沈積到旋轉的基板支架120上放置的每一基板W上。
第三修正實例之基板處理方法中,第一氣體G1與已活化的第二氣體PG2透過各氣體分配模組130a、130b、130c以及130d順序地被分配到各個分割空間DS1、DS2、DS3 以及DS4內,各氣體分配模組130a、130b、130c以及130d順序作業,由此在旋轉的基板支架120上放置的每一基板W上沈積薄膜。
『第6圖』為『第2圖』所示複數個氣體分配模組之修正實施例之剖面圖。
請結合『第2圖』參考『第6圖』,修正實施例之第一氣體分配模組130a包含支架框135、隔牆135d、第一與第二蓋板136與137、絕緣組件138以及第一與第二氣體分配板139a與139b。
支架框135被形成以包含第一與第二氣體分配空間S1與S2,支架框135支撐蓋板136與137,以及氣體分配板139a與139b。支架框135係由金屬材料形成,由此支架框135電連接腔室蓋115。這種情況下,支架框135被插入第一模組接收器115a內,或者被提供於腔室蓋的上表面上且與第一模組接收器115a重疊。因此,支架框135的下表面與腔室蓋115的下表面處於相同高度,或者從腔室蓋115的下表面向基板支架120的方向突出。
支架框135包含上表面135a、側壁135b以及下表面135c,其中上表面135a用於支撐蓋板136與137;側壁135b從上表面135a垂直彎曲,從而提供第一與第二氣體分配空間S1與S2;下表面135c用於支撐第一與第二氣體分配板139a與139b,其中下表面135c從側壁135b之下側彎曲從而 提供一個開口。
隔牆135d由絕緣材料(例如,陶瓷材料)形成。隔牆135d在支撐框135的中央垂直形成,其中隔牆135d在支架框135內部定義第一氣體分配空間S1與第二氣體分配空間S2,還在空間上分隔第一氣體分配空間S1與第二氣體分配空間S2。此外,隔牆135d支撐第一與第二蓋板136與137,以及第一與第二氣體分配板139a與139b。
各第一氣體分配空間S1與第二氣體分配空間S2係透過支撐框135的側壁135b被定義,並且在空間上透過隔牆135d被分離。各第一氣體分配空間S1與第二氣體分配空間S2具有相同的尺寸或不同的尺寸。這種情況下,第一氣體分配空間S1的尺寸小於或大大於第二氣體分配空間S2的尺寸。
第一蓋板136形成為板式,具有第一面積,其中第一蓋板136覆蓋上述支撐框135定義的第一氣體分配空間S1。這種情況下,第一蓋板136利用耦合組件例如螺釘(screw)或螺栓(bolt)與支撐框135之上表面135a與隔牆135d組合。第一蓋板136電漂浮(floating)。
第一蓋板136更包含第一氣體供應孔136h,與第一氣體分配空間S1相通。
第一氣體分配空間S1透過第一蓋板136中提供的第一氣體供應管142連接氣體供應裝置(圖中未表示),由 此第一氣體分配空間S1與第一氣體供應孔136h相通。因此,第一氣體G1在第一氣體分配空間S1中擴散,然後被供應到第一氣體分配板139a。
第二蓋板137形成為板式,具有第二面積,第二面積與第一面積相同或者不同。第二蓋板137覆蓋上述支撐框135中定義的第二氣體分配空間S2,這樣第二蓋板137透過隔牆135d與第一蓋板136電絕緣。這種情況下,第二蓋板137利用耦合組件例如螺釘(screw)或螺栓(bolt)與支架框135之上表面135a及隔牆135d組合。第二蓋板137透過餽線電纜152電連接上述電源裝置,並且被供應來自電源裝置之上述電漿功率。
第二蓋板137更包含第二氣體供應孔137h,與第二氣體分配空間S2相通。
第二氣體分配空間S2透過第二蓋板137中提供的第二氣體供應管144連接氣體供應裝置(圖中未表示),由此第二氣體分配空間S2與第二氣體供應孔137h相通。因此,第二氣體G2在第二氣體分配空間S2中擴散,然後被供應至第二氣體分配板139b。
其間,上述餽線電纜152可透過第二氣體供應管144電連接第二蓋板137,代替直接連接第二蓋板137。
絕緣組件138係提供於第一蓋板136與支架框135之間,並且還提供於第二蓋板137與支架框135之間,從 而電絕緣第一與第二蓋板136與137與支架框135。絕緣組件138利用耦合組件例如螺釘(screw)或螺栓(bolt)被提供於每一第一與第二蓋板136與137與支架框135之間。
具有第一面積之第一氣體分配板139a被插入支架框135之第一氣體分配空間S1中。第一氣體分配板139a朝向第一分割區域DS1之一個區域向下分配第一氣體G1,其中第一氣體G1係供應自第一氣體分配空間S1。
第一氣體分配板139a被支架框135之一個下表面135c與隔牆135d支撐,並且與第一分割空間DS1之一個區域重疊。因此,在第一氣體分配空間S1係提供於第一氣體分配板139a與第一蓋板136之間的條件下,第一氣體分配板139a之上表面面對第一蓋板之下表面。此外,第一氣體分配板139a的下表面局部面對基板支架120之上表面,對應第一分割空間DS1之一個區域。
第一氣體分配板139a包含複數個第一氣體分配孔139h1,係依照固定間隔提供並且共同與第一氣體分配空間S1相通。第一氣體分配板139a透過複數個第一氣體分配孔139h1朝向第一分割空間DS1之一個區域向下分配第一氣體G1,其中第一氣體G1係供應自第一氣體分配空間S1。
第二氣體分配板139b具有第二面積,第二面積與第一氣體分配板139a的第一面積相同或不同。第二氣體分配板139b被插入支架框135之第二氣體分配空間S2內。第二 氣體分配板139b將供應至第二氣體分配空間S2的第二氣體G2活化,以及向第一分割空間DS1的另一區域向下分配已活化的第二氣體PG2。
第二氣體分配板139b被支架框135之另一下表面135c支撐,並且與第一分割區域DS1之另一區域重疊。因此,在第二氣體分配空間S2係提供於第二氣體分配板139b與第二蓋板137之間的條件下,第二氣體分配板139b的上表面面對第二蓋板137之下表面。此外,第二氣體分配板139b之下表面局部面對基板支架120之上表面,對應第一分割空間DS1之另一區域。
第二氣體分配板139b包含複數個第二氣體分配孔139h2,係依照固定間隔提供並且共同與第二氣體分配空間S2相通。第二氣體分配板139b透過支架框135連接腔室蓋115,由此第二氣體分配板139b電接地。因此,第二氣體分配板139b用作接地電極,用於在第二氣體分配空間S2中形成電漿,與被供應電漿功率的第二蓋板137相對。其間,第二氣體分配板139b透過接地搭片(圖中未表示)與接地電源直接連接。
依照本發明之修正實施例,第一氣體分配模組130a在空間上分隔彼此不同的第一氣體G1與第二氣體G2,然後向下分配分隔的第一氣體G1與第二氣體G2到第一分割空間DS1內。這種情況下,依照供應至第二蓋板137的電漿 功率,第二氣體G2透過第二氣體分配空間S2中形成的電漿被活化,然後向下分配到第一分割空間DS1內。
第二氣體分配模組130b被插入第二模組接收器115b內,與基板支架120上局部定義的第二分割空間DS2重疊。第二氣體分配模組130b在空間上分隔彼此不同的第一氣體G1與第二氣體G2,然後向下分配被分隔的第一氣體G1與第二氣體G2到第二分割空間DS2內。這種情況下,第二氣體G2被活化,並且被分配到第二分割空間DS2內。第二氣體分配模組130b在結構上與『第6圖』所示的第一氣體分配模組130a相同,由此省略第二氣體分配模組130b之結構之詳細描述。第二氣體分配模組130b透過第一氣體分配空間S1向下分配第一氣體G1到第二分割空間DS2的一個區域上,利用第二氣體分配空間S2中形成的電漿活化第二氣體G2,向下分配第二氣體G2到第二分割空間DS2的另一區域上,其中第二氣體G2被活化並且在空間上與第一氣體G1分隔。
第三氣體分配模組130c被插入第三模組接收器115c內,與基板支架120上局部定義的第三分割空間DS3重疊。第三氣體分配模組130c在空間上分隔彼此不同的第一氣體G1與第二氣體G2,然後向下分配被分隔的第一氣體G1與第二氣體G2到第三分割空間DS3內。這種情況下,第二氣體G2被活化,並且被分配到第三分割空間DS3內。第三氣體分配模組130c在結構上與『第6圖』所示的第一氣體分配模組 130a相同,由此省略第三氣體分配模組130c之結構之詳細描述。第三氣體分配模組130c透過第一氣體分配空間S1向下分配第一氣體G1到第三分割空間DS3的一個區域上,利用第二氣體分配空間S2中形成的電漿活化第二氣體G2,向下分配第二氣體G2到第三分割空間DS3的另一區域上,其中第二氣體G2被活化並且在空間上與第一氣體G1分隔。
第四氣體分配模組130d被插入第四模組接收器115d內,與基板支架120上局部定義的第四分割空間DS4重疊。第四氣體分配模組130d在空間上分隔彼此不同的第一氣體G1與第二氣體G2,然後向下分配被分隔的第一氣體G1與第二氣體G2到第四分割空間DS4內。這種情況下,第二氣體G2被活化,並且被分配到第四分割空間DS4內。第四氣體分配模組130d在結構上與『第6圖』所示的第一氣體分配模組130a相同,由此省略第四氣體分配模組130d之結構之詳細描述。第四氣體分配模組130d透過第一氣體分配空間S1向下分配第一氣體G1到第四分割空間DS4的一個區域上,利用第二氣體分配空間S2中形成的電漿活化第二氣體G2,以及向下分配第二氣體G2到第四分割空間DS4的另一區域上,其中第二氣體G2被活化並且在空間上與第一氣體G1分隔。
除用於活化第二氣體G2的電漿功率被供應到上述第二蓋板137以外,使用本發明修正實施例之具有複數個氣體分配模組之基板處理設備之基板處理方法與『第4A 圖』、『第4B圖』、『第5A圖』、『第5B圖』以及『第5C圖』所述的基板處理方法相同,由此省略基板處理方法之詳細解釋。
如上所述,本發明第一實施例之基板處理設備及使用此基板處理設備之基板處理方法之情況中,僅僅第二氣體G2被活化,然後被分配到每一分割空間內。然而,可活化第一氣體並且分配已活化的第一氣體到每一分割空間。這種情況下,第一氣體被電漿、微波、熱源或雷射活化。對於本發明之以下描述,假設第一氣體被電漿活化。
『第7圖』所示係為本發明第二實施例之基板處理設備中複數個氣體分配模組之剖面圖。
請結合『第7圖』參考『第2圖』,除被供應至第一氣體分配空間S1之第一氣體G1被活化,然後被分配到每一分割空間DS1、DS2、DS3以及DS4之一個區域上,以及被供應至第二氣體分配空間S2之第二氣體G2被活化,然後被分配到每一分割空間DS1、DS2、DS3以及DS4之另一區域上以外,本發明第二實施例之基板處理設備之各氣體分配模組130a、130b、130c以及130d與『第3圖』所示的氣體分配模組130a、130b、130c以及130d結構相同,由此僅僅詳細描述用於活化第一氣體G1的結構。
為了活化第一氣體G1,每一氣體分配模組130a、130b、130c以及130d之第一氣體分配板133透過餽線 電纜162電連接電源裝置160。餽線電纜162連接上述阻抗匹配電路164。阻抗匹配電路164匹配電源裝置160供應的電漿功率的電源阻抗及負載阻抗與第一氣體分配板133。
在第一氣體分配空間S1係提供於第一氣體分配板133與蓋板132之間的條件下,連接電源裝置160的第一氣體分配板133面對蓋板132。因此,第一氣體分配板133用作電漿電極,用於依照電漿功率在第一氣體分配空間S1中形成電漿。因此,各氣體分配模組130a、130b、130c以及130d利用電源裝置160供應到第一氣體分配板133的電漿功率在第一氣體分配空間S1中形成電漿,從而活化第一氣體G1,因此分配已活化的第一氣體PG1到每一分割空間DS1、DS2、DS3以及DS4之一個區域內。
『第8圖』為本發明第三實施例之基板處理設備中複數個氣體分配模組之剖面圖。
請結合『第8圖』參考『第2圖』,除被供應至第一氣體分配空間S1之第一氣體G1被活化,然後被分配到每一分割空間DS1、DS2、DS3以及DS4之一個區域內,以及被供應至第二氣體分配空間S2之第二氣體G2被活化,然後被分配到每一分割空間DS1、DS2、DS3以及DS4之另一區域內以外,本發明第三實施例之基板處理設備之各氣體分配模組130a、130b、130c以及130d與『第7圖』所示的氣體分配模組130a、130b、130c以及130d結構相同,由此僅僅詳細描 述用於活化第一氣體G1的結構。
為了活化第一氣體G1,每一氣體分配模組130a、130b、130c以及130d之第一蓋板136透過餽線電纜162電連接電源裝置160。餽線電纜162連接上述阻抗匹配電路164。阻抗匹配電路164匹配電源裝置160供應的電漿功率的電源阻抗及負載阻抗與第一蓋板136。
在第一氣體分配空間S1被提供於第一蓋板136與第一氣體分配板139a之間的條件下,連接電源裝置160的第一蓋板136面對第一氣體分配板139a。因此,第一蓋板136用作電漿電極,用於依照電漿功率在第一氣體分配空間S1中形成電漿。因此,利用電源裝置160供應到第一蓋板136的電漿功率,各氣體分配模組130a、130b、130c以及130d在第一氣體分配空間S1中形成電漿,從而活化第一氣體G1,由此分配活化的第一氣體PG1到每一分割空間DS1、DS2、DS3以及DS4之一個區域內。
除第一氣體G1與第二氣體G2係利用電漿單獨被活化外,活化的第一氣體PG1與活化的第二氣體PG2在空間上分隔,並且被分配到旋轉的基板支架120上,使用第二與第三實施例之基板處理設備之基板處理方法與『第4A圖』、『第4B圖』、『第5A圖』、『第5B圖』以及『第5C圖』所述的基板處理方法相同,由此省略基板處理方法之詳細解釋。
如上所述,本發明第二與第三實施例之基板處理設備及使用此基板處理設備之基板處理方法之情況中,透過在各氣體分配模組130a、130b、130c以及130d之第一氣體分配空間S1與第二氣體分配空間S2之每一個中形成電漿,第一氣體G1與第二氣體G2單獨被活化,已活化的第一氣體PG1與已活化的第二氣體PG2在空間上分隔,並且被分配到旋轉的基板支架120上,這樣可提高基板W上沈積的薄膜的均勻度,以便於控制薄膜的品質,以及透過最小化製程腔室110中沈積的薄膜材料的厚度避免顆粒。
表格1表示根據本發明第一至第三實施例之基板處理設備與方法中控制模組之控制模式之各氣體分配模組之作業的各種實例。
以下僅僅描述根據控制模組之控制模式之各氣體分配模組130a、130b、130c以及130d之作業。
控制模式1透過各氣體分配模組130a、130b、130c以及130d單獨活化第一氣體G1與第二氣體G2,並且分配單獨活化的的第一氣體PG1與第二氣體PG2。這種情況下,上述電漿活化第一氣體G1與第二氣體G2。控制模式1的情況下,各氣體分配模組130a、130b、130c以及130d與『第7圖』或『第8圖』所示的氣體分配模組結構相同。
控制模式2的情況下,當惰性狀態的第一氣體G1透過各氣體分配模組130a、130b、130c以及130d被分配時,第二氣體G2被活化且分配。這種情況下,第二氣體G2透過上述電漿被活化。控制模式2的情況下,各氣體分配模 組130a、130b、130c以及130d與『第3圖』或『第6圖』所示的氣體分配模組結構相同。其間,控制模式2的情況下,各氣體分配模組130a、130b、130c以及130d可透過從『第7圖』或『第8圖』之結構中移除電源裝置160被實現,或者依照控制模組的控制電源裝置160不作業的方式被提供。
控制模式3透過第一與第三氣體分配模組130a與130c單獨活化第一氣體G1與第二氣體G2,以及分配活化的第一氣體PG1與第二氣體PG2;透過第二氣體分配模組130b僅僅活化第一氣體G1,以及分配活化的第一氣體PG1;以及透過第四氣體分配模組130d僅僅活化第二氣體PG2,以及分配活化的第二氣體PG2。這種情況下,第一氣體G1與第二氣體G2係透過上述電漿被活化。控制模式3的情況下,各氣體分配模組130a、130b、130c以及130d與『第7圖』或『第8圖』所示的氣體分配模組結構相同。然而,依照控制模組的控制,第二氣體分配模組130b僅僅活化第一氣體G1,以及分配活化的第一氣體PG1;以及依照控制模組的控制,第四氣體分配模組130d僅僅活化第二氣體G2,以及分配活化的第二氣體PG2。
其間,控制模式3的情況下,第二氣體分配模組130b不分配第二氣體G2而是分配活化的第一氣體PG1,就是說,第二氣體分配模組130b僅僅用於活化及分配第一氣體G1。例如,透過從『第7圖』或『第8圖』的結構中移除第 二氣體分配空間S2,可得到第二氣體分配模組130b,或者第二氣體分配模組130b被形成以供應第一氣體G1至第二氣體分配空間S2。
類似地,控制模式3的情況下,第四氣體分配模組130d不分配第一氣體G1而是分配活化的第二氣體G2,就是說,第四氣體分配模組130d僅僅用於活化及分配第二氣體G2。例如,透過從『第7圖』或『第8圖』的結構中移除第一氣體分配空間S1,可得到第四氣體分配模組130d,或者第四氣體分配模組130d被形成以供應第二氣體G2到第一氣體分配空間S1。
控制模式4透過第一與第二氣體分配模組130a與130c分配惰性狀態的第一氣體G1,以及透過第三與第四氣體分配模組130b與130d活化及分配第二氣體G2。這種情況下,第二氣體G2係透過上述電漿被活化。控制模式4的情況下,各氣體分配模組130a、130b、130c以及130d與『第3圖』或『第6圖』所示的氣體分配模組結構相同。然而,在控制模組的控制下,第一與第三氣體分配模組130a與130c僅僅分配惰性狀態的第一氣體G1,以及在控制模組的控制下,第二與第四氣體分配模組130b與130d僅僅活化與分配第二氣體G2。
其間,控制模式4的情況下,第一與第三氣體分配模組130a與130c不分配第二氣體G2而是分配惰性狀態的 第一氣體G1,就是說第一與第三氣體分配模組130a與130c用於分配僅僅惰性狀態的第一氣體G1。例如,透過從『第3圖』或『第6圖』的結構中移除第二氣體分配空間S2,可得到第一與第三氣體分配模組130a與130c,或者在沒有電源裝置150的情況下形成第一與第三氣體分配模組130a與130c以供應第一氣體G1到第二氣體分配空間S2,。
類似地,控制模式4的情況下,第二與第四氣體分配模組130b與130d不分配第一氣體G1,而是分配活化的第二氣體G2,就是說第二與第四氣體分配模組130b與130d僅僅用於活化且分配第二氣體G2。例如,透過從『第3圖』或『第6圖』的結構中移除第一氣體分配空間S1,可得到第二與第四氣體分配模組130b與130d,或者第二與第四氣體分配模組130b與130d被形成以供應第二氣體G2到『第7圖』或『第8圖』的結構中的第一氣體分配空間S1。
控制模式5的情況中,第一氣體G1透過第一與第三氣體分配模組130a與130c被活化及分配,第二氣體G2透過第二與第四氣體分配模組130b與130d被活化及分配。這種情況下,第一氣體G1與第二氣體G2透過上述電漿被活化。控制模式5的情況中,各氣體分配模組130a、130b、130c以及130d與『第7圖』或『第8圖』所示的氣體分配模組結構相同。然而,第一與第三氣體分配模組130a與130c在控制模組的控制下僅僅活化與分配第一氣體G1,第二與第四氣體分 配模組130b與130d在控制模組的控制下僅僅活化與分配第二氣體G2。
其間,控制模式5的情況中,第一與第三氣體分配模組130a與130c不分配第二氣體G2,而是分配活化的第一氣體G1,就是說,第一與第三氣體分配模組130a與130c用於僅僅活化與分配第一氣體G1。例如,透過從『第7圖』或『第8圖』的結構中移除第二氣體分配空間S2,可得到第一與第三氣體分配模組130a與130c,或者第一與第三氣體分配模組130a與130c被形成以供應第一氣體G1到第二氣體分配空間S2。
類似地,控制模式5的情況中,第二與第四氣體分配模組130b與130d不分配第一氣體G1,而是分配活化的第二氣體G2,就是說,第二與第四氣體分配模組130b與130d用於活化與分配僅僅第二氣體G2。例如,透過從『第3圖』或『第6圖』的結構中移除第一氣體分配空間S1,可得到第二與第四氣體分配模組130b與130d,或者第二與第四氣體分配模組130b與130d被形成以供應第二氣體G2到『第7圖』或『第8圖』之結構的第一氣體分配空間S1。
控制模式6透過第一與第三氣體分配模組130a與130c分配惰性狀態的第一氣體G1與活化的第二氣體PG2;透過第二氣體分配模組130b僅僅分配惰性狀態的第一氣體G1;以及透過第四氣體分配模組130d活化第二氣體G2以及 分配活的第二氣體PG2。這種情況下,第二氣體G2透過上述電漿被活化。控制模式6的情況中,各氣體分配模組130a、130b、130c以及130d與『第3圖』或『第6圖』所示的氣體分配模組結構相同。然而,第二氣體分配模組130b在控制模組的控制下僅僅分配惰性狀態的第一氣體G1,第四氣體分配模組130d在控制模組的控制下僅僅活化與分配第二氣體G2。
其間,控制模式6的情況中,透過從『第7圖』或『第8圖』的結構中移除電源裝置160,可得到第一與第三氣體分配模組130a與130c,或者依照控制模組的控制,電源裝置160不作業,可依照這種方式提供第一與第三氣體分配模組130a與130c。
此外,控制模式6的情況中,第二氣體分配模組130b不分配第二氣體G2,而是分配惰性狀態的第一氣體G1,就是說,第二氣體分配模組130b用於僅僅分配第一氣體G1。例如,透過從『第3圖』或『第6圖』的結構中移除第二氣體分配空間S2,可得到第二氣體分配模組130b,或者第二氣體分配模組130b用於供應第一氣體G1到第二氣體分配空間S2,未在『第7圖』或『第8圖』之結構中形成電源裝置150與160。
控制模式6的情況中,第四氣體分配模組130d不分配第一氣體G1,而是分配活化的第二氣體PG2,就是說,第四氣體分配模組130d用於僅僅活化與分配第二氣體PG2。 例如,透過從『第3圖』或『第6圖』的結構中移除第一氣體分配空間S1,可得到第四氣體分配模組130d,或者第四氣體分配模組130d供應第二氣體G2到『第7圖』或『第8圖』之結構中的第一氣體分配空間S1。
以上的控制模式1到6中,可依照『第4B圖』、『第5A圖』、『第5B圖』以及『第5C圖』任意其一所示的波形圖操作各氣體分配模組130a、130b、130c以及130d。
其間,各氣體分配模組130a、130b、130c以及130d之結構與控制並非限制於以上的控制模式1到6。氣體分配模組130a、130b、130c以及130d至少其一被控制以活化第二氣體G2以及分配活化的第二氣體PG2,剩餘的氣體分配模組被控制以分配保持活化狀態或惰性狀態的第一氣體G1與第二氣體G2至少其一。
『第9圖』表示本發明第四實施例之基板處理設備。『第10圖』表示『第9圖』所示的第二與第四氣體分配模組之剖面圖。
請參考『第9圖』與『第10圖』,本發明第四實施例之基板處理設備400包含製程腔室110、腔室蓋115、基板支架120以及氣體分配部130,其中氣體分配部130包含第一至第四氣體分配模組130a、430b、130c以及430d。除沖洗氣體G3透過氣體分配部130之第二與第四氣體分配模組430b與430d被活化與分配以外,『第9圖』之基板處理設備400 與『第2圖』之基板處理設備100的結構相同,由此省略相同部件的詳細解釋,圖式中相同的參考標號用於表示相同或類似部件。
第二氣體分配模組430b被插入第二模組接收器115b內,與基板支架120上局部定義的第二分割空間DS2重疊。第二氣體分配模組430b活化沖洗氣體(purge gas)G3,並且分配已活化的沖洗氣體到第二分割空間DS2。這種情況下,沖洗氣體被電漿、微波、熱源或雷射活化。對於本發明之以下描述,假設沖洗氣體係透過電漿被活化。
第二氣體分配模組430b包含支撐框431、蓋板432以及沖洗氣體分配板433。
支撐框431被形成以包含沖洗氣體分配空間S3,支撐框431支撐蓋板432與沖洗氣體分配板433。支撐框431係由絕緣材料(例如,陶瓷材料)形成,從而電絕緣蓋板432與沖洗氣體分配板433。支撐框431被插入第二模組接收器115b內,或者被提供於腔室蓋115的上表面上且與第二模組接收器115b重疊。因此,支撐框431的下表面與腔室蓋115的下表面處於相同高度,或者從腔室蓋115的下表面朝向基板支架120方向突出。
支架框431包含上表面431a、側壁431b以及下表面431c,其中上表面431a用於支撐蓋板432;側壁431b從上表面431a垂直彎曲從而提供沖洗氣體分配空間S3;下表面 431c用於支撐沖洗氣體分配板433,其中下表面431c從側壁431b的下側面彎曲從而提供開口。
沖洗氣體分配空間S3的大小與本發明上述實施例中第一氣體分配空間S1或第二氣體分配空間S2的大小相同或者比其小。
形成板式的蓋板432覆蓋上述支撐框431的上表面。這種情況下,蓋板432利用耦合組件例如螺釘(screw)或螺栓(bolt)與支架框431之上表面431a組合。蓋板432電連接腔室蓋115,並且電接地;或者蓋板432透過額外的接地搭片(圖中未表示)電接地,由此蓋板432用作接地電極,與沖洗氣體分配板433相對。
蓋板432更包含一個沖洗氣體供應孔431e,與沖洗氣體分配空間S3相通。
沖洗氣體分配空間S3透過蓋板432中提供的沖洗氣體供應管442連接氣體供應裝置(圖中未表示),這樣沖洗氣體分配空間S3與沖洗氣體供應孔431e相通。因此,沖洗氣體G3在沖洗氣體分配空間S3中擴散,然後被供應至沖洗氣體分配板433。
沖洗氣體分配板433向下分配沖洗氣體G3到第二分割空間DS2的一個區域上,其中沖洗氣體G3係供應自沖洗氣體分配空間S3。
沖洗氣體分配板433與支撐框431之下表面431c 中準備的開口重疊,並且被支撐框431之下表面431c支撐。因此,在沖洗氣體分配空間S3提供於沖洗氣體分配板433與蓋板432兩者之間的條件下,沖洗氣體分配板433的上表面係面對蓋板432之下表面。此外,沖洗氣體分配板433的下表面局部正對基板支架120之上表面,對應第二分割空間DS2之一個區域。
沖洗氣體分配板433包含複數個沖洗氣體分配孔433h,複數個沖洗氣體分配孔433h係依照固定間隔提供並且共同與沖洗氣體分配空間S3相通。沖洗氣體分配板433透過餽線電纜172電連接電源裝置170。餽線電纜172連接阻抗匹配電路174。阻抗匹配電路174將電源裝置170供應的電漿功率之電源阻抗及負載阻抗與沖洗氣體分配板433匹配。
第四氣體分配模組430d被插入第四模組接收器115d內,與基板支架120上局部定義的第四分割空間DS4重疊。第四氣體分配模組430d活化沖洗氣體G3,並且分配已活化的氣體到第四分割空間DS4。第四氣體分配模組430d與『第10圖』所示的第二氣體分配模組430b結構相同,由此省略第四氣體分配模組430d的詳細解釋。第四氣體分配模組430d在被供應沖洗氣體G3的沖洗氣體分配空間S3中形成電漿,利用電漿活化沖洗氣體G3,向下分配活化的沖洗氣體到第四分割空間DS4內。
每一個上述第二與第四氣體分配模組130b與 130d中,電漿功率被供應到具有沖洗氣體分配孔433h之沖洗氣體分配板433,但是並非必須如此。電漿功率可被應用到蓋板432。這種情況下,蓋板432透過絕緣組件(圖中未表示)與支架框431電絕緣。此外,支架框431由金屬材料形成,由此沖洗氣體分配板433電接地。
『第11圖』表示使用本發明第四實施例之基板處理設備之基板處理方法。
請結合『第9圖』與『第10圖』參考『第11圖』描述使用本發明第四實施例之基板處理設備之基板處理方法。
首先,複數塊基板W被載入,並且依照固定間隔被放置於基板支架120上。
然後,其上裝載且放置有複數塊基板W之基板支架120被旋轉到預定方向。
此後,惰性狀態的第一氣體G1與活化的第二氣體PG2在空間上被分隔,並且透過第一與第三氣體分配模組130a與130c被分配到各第一與第三分割空間DS1與DS3內。依照『第4B圖』、『第5A圖』、『第5B圖』以及『第5C圖』所示波形圖任意其一操作第一與第三氣體分配模組130a與130c。
同時,活化的沖洗氣體PG3透過第二與第四氣體分配模組430b與430d被分配到第二與第四分割空間DS2與 DS4內。更詳細地,沖洗氣體G3透過各第二與第四氣體分配模組430b與430d被供應到沖洗氣體分配空間S3;施加電漿功率到第二與第四氣體分配模組430b與430d,沖洗氣體G3透過沖洗氣體分配空間S3內部形成的電漿被活化;以及活化的沖洗氣體PG3向下被分配到第二與第四分割空間DS2與DS4內。第二與第四氣體分配模組430b與430d可連續分配沖洗氣體G3,可每隔預定週期分配沖洗氣體G3,或者順序地分配沖洗氣體G3。
因此,基板支架120上放置的複數塊基板W依照基板支架120的旋轉順序地通過各分割空間DS1、DS2、DS3以及DS4,由此預定的薄膜材料透過第一氣體G1與活化的第二氣體PG2之間的反應被沈積於每一基板W上。這種情況下,複數塊基板W上分配的活化的沖洗氣體PG3沖洗未被沈積於基板W上第一氣體G1,與/或未與第一氣體反應的剩餘第二氣體G2。
其間,使用本發明第四實施例之基板處理設備之基板處理方法的情況下,各第二與第四氣體分配模組430b與430d分配活化的沖洗氣體PG3,但是並非必須如此。各第二與第四氣體分配模組430b與430d分配惰性狀態的沖洗氣體G3,即照常供應到沖洗氣體分配空間S3的沖洗氣體G3,到基板W。這種情況下,本發明第四實施例之基板處理設備可能不包含上述電源裝置170,或者可能在控制模組的控制下控 制電源裝置170,從而不供應電漿功率到第二與第四氣體分配模組430b與430d的沖洗氣體分配板433或者蓋板432。
『第12圖』表示本發明第五實施例之基板處理設備。『第13圖』表示『第12圖』所示氣體分配模組之排列結構之平面圖。
請參考『第12圖』與『第13圖』,本發明第五實施例之基板處理設備500包含製程腔室110、腔室蓋115、基板支架120以及氣體分配部130,其中氣體分配部130包含複數個氣體分配模組130a、130b、130c及130d與沖洗氣體分配模組130e。除氣體分配部130更包含沖洗氣體分配模組130e以外,『第12圖』與『第13圖』之基板處理設備500與『第2圖』之基板處理設備100結構相同,由此省略相同部件的詳細解釋,圖式中相同的參考標號用於表示相同或類似部件。
沖洗氣體分配模組130e係提供於腔室蓋115中,其中沖洗氣體分配模組130e與複數個沖洗氣體分配空間PGS重疊,其中腔室蓋115與基板支架120之間在空間上分隔的每一分割空間DS1、DS2、DS3以及DS4中定義複數個沖洗氣體分配空間PGS。基板支架120上,氣體分配模組130a、130b、130c以及130d與沖洗氣體分配模組130e在空間上交替。
形成為「+」形狀的的沖洗氣體分配模組130e被插入腔室蓋115中形成的沖洗氣體分配模組接收器115e內。沖洗氣體分配模組130e分配沖洗氣體G3到複數個沖洗氣體 分配空間PGS內,其中沖洗氣體G3係供應自沖洗氣體供應裝置(圖中未表示)。
沖洗氣體G3沖洗未沈積於基板W上第一氣體G1,與/或未與第一氣體G1反應的剩餘第二氣體G2。此外,沖洗氣體G3被分配到與各氣體分配模組130a、130b、130c以及130d重疊的各分割空間DS1、DS2、DS3以及DS4每一個之間的區域內,從而分隔鄰接氣體分配模組所分配的氣體。為此,沖洗氣體G3為氮氣(N2)、氬氣(argon Ar)、氙氣以及氦氣(helium He)中的至少任意一種氣體。
以下將描述使用本發明第五實施例之基板處理設備之基板處理方法。
首先,複數塊基板W被載入且依照固定間隔被放置於基板支架120上。
然後,其上裝載且放置有複數個塊基板W之基板支架120被旋轉到預定方向。
此後,第一氣體G1與活化的第二氣體PG2在空間上分隔,並且透過第一至第四氣體分配模組130a、130b、130c以及130d向下分配到各分割空間DS1、DS2、DS3以及DS4內。這種情況下,各氣體分配模組130a、130b、130c以及130d可依照『第4B圖』、『第5A圖』、『第5B圖』以及『第5C圖』所示波形圖任意其一被操作,或者可依照表格1所示之控制模式1到6任意其一被操作。
然後,沖洗氣體G3透過沖洗氣體分配模組130e向下被分配到每一分割空間DS1、DS2、DS3以及DS4之間的每一沖洗氣體分配空間PGS內。
因此,基板支架120上放置的複數塊基板W依照基板支架120之旋轉順序地通過各分割空間DS1、DS2、DS3以及DS4,由此預定的薄膜材料透過第一氣體G1與活化的第二氣體PG2之間的反應被沈積於每一塊基板W上。這種情況下,被分配到複數塊基板W上的沖洗氣體PG3沖洗未被沈積於基板W上第一氣體G1,與/或未與第一氣體G1反應的剩餘第二氣體G2。
其間,上述沖洗氣體分配模組130e活化沖洗氣體G3,並且分配活化的沖洗氣體。這種情況下,沖洗氣體G3透過電漿、微波、熱源或雷射被活化。例如,上述沖洗氣體分配模組130e利用電漿活化沖洗氣體G3,然後分配已活化的沖洗氣體。
依照本發明,在基板支架120上空間分隔的複數個氣體分配模組每一個中形成電漿,氣體透過電漿被活化,以及已活化的氣體被分配到基板W,從而避免基板W被電漿損壞。
此外,源氣體與反應氣體在空間上被分隔,並且透過複數個氣體分配模組被局部分配到複數塊基板W上,這樣可提高基板W上沈積的薄膜的均勻度,便於控制薄膜的品 質,以及透過最小化製程腔室110中沈積的薄膜材料的厚度避免顆粒。
雖然本發明以前述之實施例揭露如上,然其並非用以限定本發明。在不脫離本發明之精神和範圍內,所為之更動與潤飾,均屬本發明之專利保護範圍。關於本發明所界定之保護範圍請參考所附之申請專利範圍。
W‧‧‧基板
100‧‧‧基板處理設備
110‧‧‧製程腔室
115‧‧‧腔室蓋
115a、115b、115c、115d‧‧‧模組接收器
120‧‧‧基板支架
130‧‧‧氣體分配部
130a、130b、130c、130d‧‧‧氣體分配模組
DS1、DS2、DS3、DS4‧‧‧分割空間

Claims (31)

  1. 一種基板處理設備,包含:一製程腔室;一基板支架,用於支撐複數塊基板至少其一,該基板支架係提供於該製程腔室中;一腔室蓋,面對該基板支架,該腔室蓋用於覆蓋該製程腔室;以及一氣體分配部,包含複數個氣體分配模組,係以放射圖案提供於該腔室蓋中,其中該等氣體分配模組局部面對該基板支架,並且局部分配至少一種氣體到該基板支架上,其中該等氣體分配模組至少其一活化至少一種氣體,以及分配已活化的氣體。
  2. 如請求項1所述的基板處理設備,其中該等氣體分配模組中至少一種氣體分配模組包含:一氣體分配空間,用於分配氣體;以及一電漿電極,係提供於該氣體分配空間中,該電漿電極局部面對該基板支架,其中該電漿電漿依照電漿功率在該氣體分配空間內部形成電漿,活化被供應至該氣體分配空間之氣體,以及分配已活化的氣體。
  3. 如請求項1所述的基板處理設備,其中該等氣體分配模組之每一個分配第一氣體與第二氣體到該腔室蓋與該基板支架之間局部定義的各分割空間內,以及 該等氣體分配模組至少其一活化該第一氣體與第二氣體之至少一種,以及分配已活化的氣體。
  4. 如請求項1所述的基板處理設備,其中該等氣體分配模組中每一個分配第一氣體與第二氣體至少一種到該腔室蓋與該基板支架之間局部定義的各分割空間內,以及該等氣體分配模組中用於分配第二氣體的至少一個氣體分配模組活化第二氣體以及分配已活化的第二氣體。
  5. 一種基板處理設備,包含:一製程腔室;一基板支架,用於支撐複數塊基板至少其一,該基板支架係提供於該製程腔室中;一腔室蓋,面對該基板支架,該腔室蓋用於覆蓋該製程腔室;以及一氣體分配部,包含複數個氣體分配模組,係依照放射圖案提供於該腔室蓋中,其中該等氣體分配模組面對該腔室蓋與該基板支架之間空間分隔且定義的各分割空間,其中該等氣體分配模組中的部份氣體分配模組在空間上分隔從第一氣體與第二氣體中選擇的至少一種氣體,以及分配已分隔的氣體到各分割空間內。
  6. 如請求項5所述的基板處理設備,其中該等氣體分配模組中的部份氣體分配模組活化第二氣體,以及分配已活化的第二氣體到各分割空間內。
  7. 如請求項5所述的基板處理設備,其中該等氣體分配模組中的部份氣體分配模組包含:一第一氣體分配空間,用於分配第一氣體;一第二氣體分配空間,用於分配第二氣體;一絕緣組件,用於在空間上分隔該第一氣體分配空間與該第二氣體分配空間,以及電絕緣該第一氣體分配空間與該第二氣體分配空間;以及一電漿電極,係提供於該第二氣體分配空間中,該電漿電漿局部面對該基板支架,其中該電漿電極依照電漿功率在該第二氣體分配空間內部形成電漿,活化被供應至該第二氣體分配空間之第二氣體,以及分配已活化的第二氣體。
  8. 如請求項5所述的基板處理設備,其中該等氣體分配模組中的部份氣體分配模組包含:一第一氣體分配空間,用於分配第一氣體;一第一電漿電極,係提供於該第一氣體分配空間中,該第一電漿電極局部面對該基板支架,其中該第一電漿電極依照電漿功率在該第一氣體分配空間內部形成電漿,活化被供應至該第一氣體分配空間之第一氣體,以及分配已活化的第一氣體;一第二氣體分配空間,用於分配第二氣體;一絕緣組件,用於在空間上分隔該第一氣體分配空間與該第二氣體分配空間,以及電絕緣該第一氣體分配空間與該第二氣體分配空間;以及 一第二電漿電極,係提供於該第二氣體分配空間中,該第二電漿電極局部面對該基板支架,其中該第二電漿電極依照電漿功率在該第二氣體分配空間內部形成電漿,活化被供應至該第二氣體分配空間之第二氣體,以及分配已活化的第二氣體。
  9. 如請求項5所述的基板處理設備,其中該等氣體分配模組中的剩餘氣體分配模組將保持活化狀態或惰性狀態之第一氣體與第二氣體中選擇一種氣體分配到分割空間內。
  10. 一種基板處理設備,包含:一製程腔室;一基板支架,用於支撐複數塊基板至少其一,該基板支架係提供於該製程腔室中;一腔室蓋,面對該基板支架,該腔室蓋用於覆蓋該製程腔室;以及一氣體分配部,包含複數個氣體分配模組,係依照一放射圖案提供於該腔室蓋中,以及局部面對該基板支架,其中該等氣體分配模組中的部份氣體分配模組包含用於分配第一氣體的一第一氣體分配空間與用於分配第二氣體的一第二氣體分配空間,以及在該第二氣體分配空間內部形成電漿。
  11. 如請求項10所述的基板處理設備,其中該等氣體分配模組中的剩餘氣體分配模組包含第一與第二氣體分配空間之至少一個氣體分配空間。
  12. 如請求項11所述的基板處理設備,其中該等氣體分配模組中的剩餘氣體分配模組包含一電漿電極,用於依照電漿功率在氣體分配空間內部形成電漿,其中氣體分配空間中提供的該電漿電極局部面對該基板支架。
  13. 如請求項10所述的基板處理設備,其中該等氣體分配模組中的部份氣體分配模組包含一電漿電極,係提供於該第二氣體分配空間中,局部面對該基板支架,其中該電漿電極依照電漿功率在該第二氣體分配空間內部形成電漿,活化被供應至該第二氣體分配空間之第二氣體,以及分配已活化的第二氣體。
  14. 如請求項10所述的基板處理設備,其中該等氣體分配模組中的部份氣體分配模組包含:一第一電漿電極,係提供於該第一氣體分配空間中,該第一電漿電極局部面對該基板支架,其中該第一電漿電極依照電漿功率在該第一氣體分配空間內部形成電漿,活化被供應至該第一氣體分配空間之第一氣體,以及分配已活化的第一氣體;以及一第二電漿電極,係提供於該第二氣體分配空間中,該第二電漿電極局部面對該基板支架,其中該第二電漿電極依照電漿功率在該第二氣體分配空間內部形成電漿,活化被供應至該第二氣體分配空間之第二氣體,以及分配已活化的第二氣體。
  15. 如請求項5或10所述的基板處理設備,其中該等氣體分配模組中的剩餘氣體分配模組與部份氣體分配模組交替,以及分配惰性狀態或活化狀態的沖洗氣體到分割空間內。
  16. 如請求項3至14任意其一所述的基板處理設備,其中第一氣體為源氣體,包含待被沈積於基板上的一薄膜材料,以及第二氣體為反應氣體,與基板上分配的第一氣體反應,從而在基板上形成一薄膜。
  17. 如請求項1、5與10任意其一所述的基板處理設備,其中該氣體分配部更包含一沖洗氣體分配模組,係提供於該腔室蓋中以及排列於該等氣體分配模組之每一個之間,從而局部分配沖洗氣體到該基板支架上。
  18. 一種基板處理方法,包含:依照固定間隔在一製程腔室之一基板支架上放置複數塊基板;旋轉其上放置有該等基板之該基板支架;以及活化至少一種氣體,以及透過用於覆蓋該製程腔室之一腔室蓋中以放射圖案提供的複數個氣體分配模組至少其一,局部分配活化的氣體到該基板支架上。
  19. 如請求項18所述的基板處理方法,其中該等氣體分配模組每一個在空間上分隔第一氣體與第二氣體,以及分配分隔的第一氣體與第二氣體到該腔室蓋與該基板支架之間局部定義的各分割空間內,以及該等氣體分配模組至少其一活化第一氣體與第二氣體中的至少一種,以及分配已活化的氣體。
  20. 如請求項18所述的基板處理方法,其中該等氣體分配模組每一個分配第一氣體與第二氣體中至少一種到該腔室蓋與該基板支架之間局部定義的各分割空間內,以及該等氣體分配模組中用於分配第二氣體的至少一個氣體分配模組,活化第二氣體以及分配已活化的第二氣體。
  21. 一種基板處理方法,包含:(A)依照固定間隔在一製程腔室之一基板支架上放置複數塊基板;(B)旋轉其上放置有該等基板之該基板支架;以及(C)在空間上分隔從第一氣體與第二氣體中選擇的至少一種氣體,以及透過用於覆蓋該製程腔室之一腔室蓋中以放射圖案提供的複數個氣體分配模組,局部分配被分隔的氣體到該基板支架上,其中步驟(C)期間,部份氣體分配模組活化已選擇的氣體,以及分配已活化的氣體。
  22. 如請求項21所述的基板處理方法,部份氣體分配模組活化第二氣體,以及分配已活化的第二氣體。
  23. 如請求項21所述的基板處理方法,其中該等氣體分配模組中的剩餘氣體分配模組分配從保持在活化狀態或惰性狀態之第一氣體與第二氣體中選擇的一種氣體。
  24. 一種基板處理方法,包含:(A)依照固定間隔在一製程腔室之一基板支架上放置複數塊基板; (B)旋轉其上放置有該等基板之該基板支架;以及(C)透過於一腔室蓋中以放射圖案提供的複數個氣體分配模組,局部分配氣體到該基板支架上,其中步驟(C)期間,該等氣體分配模組中的部份氣體分配模組包含用於分配第一氣體之一第一氣體分配空間與用於分配第二氣體的一第二氣體分配空間,以及在第二氣體分配空間內部形成電漿。
  25. 如請求項24所述的基板處理方法,其中該等氣體分配模組中的剩餘氣體分配模組包含該第一氣體分配空間與該第二氣體分配空間至少其一。
  26. 如請求項25所述的基板處理方法,其中該等氣體分配模組中的剩餘氣體分配模組依照電漿功率在氣體分配空間內部形成電漿,以及局部面對該基板支架,其中電漿功率被施加到氣體分配空間中提供的一電漿電極。
  27. 如請求項18至26任意其一所述的基板處理方法,更包含透過該等氣體分配模組每一個之間排列的一沖洗氣體分配模組,局部分配沖洗氣體到該基板支架上。
  28. 一種基板處理方法,包含:(A)依照固定間隔在一製程腔室之一基板支架上放置複數塊基板;(B)旋轉其上放置有該等基板之該基板支架;以及(C)透過於一腔室蓋中以放射圖案提供的複數個氣體分配模組,局部分配氣體到該基板支架上,其中步驟(C)包含: 透過該等氣體分配模組中的部份氣體分配模組,局部分配第一氣體與第二氣體中至少一種到該基板支架上;以及透過該等氣體分配模組中的剩餘氣體分配模組,局部分配沖洗氣體到該基板支架上。
  29. 如請求項28所述的基板處理方法,其中該等氣體分配模組中的部份氣體分配模組包含用於分配第一氣體的一第一氣體分配空間與用於分配第二氣體的一第二氣體分配空間,以及在該第二氣體分配空間中形成電漿。
  30. 如請求項28所述的基板處理方法,其中該等氣體分配模組中的剩餘氣體分配模組與部份氣體分配模組交替,照常分配沖洗氣體或者分配被在沖洗氣體分配空間中形成的電漿活化的沖洗氣體。
  31. 如請求項19至26、28、29與30任意其一所述的基板處理方法,其中第一氣體為源氣體,包含待被沈積於基板上的一薄膜材料,以及第二氣體為反應氣體,與基板上分配的第一氣體反應,從而在基板上形成一薄膜。
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