TW202215491A - 用於電漿增強化學氣相沉積（ｐｅｃｖｄ）的工件架、系統及操作方法 - Google Patents

用於電漿增強化學氣相沉積（ｐｅｃｖｄ）的工件架、系統及操作方法 Download PDF

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Abstract

本發明涉及一種用於電漿增強化學氣相沉積的系統(50)的工件架(1)、系統(50)、以及一種用於系統(50)的操作方法(100)。工件架(1)被設置為從環繞工件架(1)的一製程氣體產生一電漿。根據本發明，工件架(1)還設置為將工件架(1)周圍加熱到氣相沉積預定的一製程溫度。

Description

用於電漿增強化學氣相沉積(PECVD)的工件架、系統及操作方法
本發明涉及一種用於電漿增強化學氣相沉積的系統的工件架、一種用於電漿增強化學氣相沉積的系統、以及一種用於電漿增強化學氣相沉積的系統的操作方法。
化學氣相沉積法(CVD)是在基板上形成薄膜的一種已知方法。這種方法需使用至少一種含有要沉積之物質的氣體。透過化學反應，例如加熱產生的化學反應，使這種物質沉積在基板上。例如，借助化學氣相沉積可以製造微電子元件或光波導體。
從氣體激發出電漿可以進一步提高沉積速率。此外，這樣做在較低的溫度下就可以有效的進行沉積反應。一般將化學氣相沉積的這種變化方式稱為電漿增強化學氣相沉積(PECVD)。
為了達到必要的製程溫度，通常需要將用於承載基板（例如半導體晶圓）的工件架送入內壁可加熱的反應室。這種反應室有時也被稱為熱壁反應器。通常是利用設置在反應器內壁上或內壁內的電阻加熱元件加熱。以上描述的工件架經常被稱為船。
本發明的目的是進一步改良電漿增強化學氣相沉積法，特別是提高其效率。
採用本發明之獨立申請專利範圍的用於電漿增強化學氣相沉積的系統的工件架、具有這種工件架的用於電漿增強化學氣相沉積的系統、以及用於電漿增強化學氣相沉積的系統的操作方法，即可達到本發明的目的。
附屬申請專利範圍的標的為本發明的各種較佳實施例。
根據本發明的第一態樣，用於電漿增強化學氣相沉積系統的工件架被設置為從環繞工件架的製程氣體產生電漿。根據本發明，工件架還設置為將工件架周圍加熱到氣相沉積預定的製程溫度。
本發明的一態樣是基於一個考量，較佳只用一個工件架就將溫度調整到從氣相至少沉積出一種物質的預定的製程溫度。使用工件架的目的是將工件架周圍（例如環繞工件架的製程氣體及／或工件架承載的工件）加熱到製程溫度。工件架特別可以具有加熱元件，例如可以具有複數加熱電阻，並因此可以被設置作為加熱裝置使用。例如，這樣就可以不必在PECVD設備的製程室區域設置獨立的加熱系統，例如加熱元件或加熱盒。這有助於簡化PECVD設備的構造，降低PECVD設備的成本。
此外，以工件架在製程室內作為加熱裝置的作法還可以節省結構空間，因而進一步簡化PECVD設備的構造。當然需要加熱的體積及質量也會跟著降低。這可以縮短在相同的加熱功率下，加熱到製程溫度所需的時間。因此可以提高PECVD設備的生產量。
除了將周圍加熱外，工件架較佳也能夠從環繞工件架的製程氣體產生電漿。本發明所謂的製程氣體也包含由不同的製程氣體組成的混合氣體。為了達到上述的目的，工件架可以具有一個電極配置，例如由可以接通高頻電壓的複數平行電極構成的電極配置。為了產生電漿，電極能夠以1kHz或更高的頻率改變電極極性，例如以40kHz的頻率改變極性。較佳地，工件架利用電極配置（也就是複數電極）將工件架周圍加熱。
因此工件架只需一個部件（例如電極配置）就可以產生電漿，並將其周圍加熱。此舉可以大幅提高工件架的組件的使用效率。
例如，工件架可以在第一個操作模式從製程氣體產生電漿，此時較佳是將高頻交流電壓接通到工件架。特別是將高頻電壓接通到複數電極。另外，在第二個操作模式，工件架還可以將其周圍加熱到製程溫度，此時較佳是將低頻電壓接通到工件架。這樣複數電極能夠以低於1kHz的頻率（例如50Hz）改變極性。
以下將描述本發明的各種較佳實施例及其改良方式，除非有特別說明不可組合，否則這些實施例、改良方式和以下描述的本發明的其他觀點可以彼此任意組合。
於一較佳實施例中，工件架（特別是電極配置）被設置為導引加熱電流。此處使用的加熱電流較佳是頻率低於1kHz（例如50Hz）的交流電。較佳地，加熱電流的有效電流強度為90A或更高，例如120A。為達此目的，工件架較佳是包含至少一個加熱電路。例如，加熱電路可以包含至少一部分的電極配置，也就是說加熱電路至少有一部分是由至少一部分的電極配置構成。特別是，加熱電路可以包含來自電極配置的一組電極。這樣就可以精確的控制工件架周圍的加熱。
例如，工件架的電極配置的構造方式可以是，在工件架接通低頻交流電壓（145V的有效電壓）時，作為加熱電流的交流電流過電極配置。特別是，電極配置的複數電極的連接方式可以使接通低頻交流電壓的電極被加熱，但不會使電漿被點燃。因此，電極配置不僅可以如傳統方式用於產生電漿，也可以用於加熱到製程溫度。這樣可以提高電極配置的使用效率，減少工件架所需的部件，進而降低成本。
反之，傳統的工件架並不適於導引加熱電流。例如，流經電極配置的低頻交流電不會將電極加熱，因為此處的電極只是作為電抗。
於再一較佳實施例中，工件架被設置為在複數電路導引（特別是並聯導引）交流電。換句話說，工件架具有複數（也就是說至少兩個）電路。這些電路較佳是彼此分開。這樣每一個電路都可以構成一個可個別控制的加熱電路。因此也可以將這些電路稱為加熱電路。這些電路較佳是至少部分由電極配置的至少一部分電極（較佳是不同組的電極）構成。較佳地，為了連接工件架，電路可以連接到一個電源，例如連接到PECVD設備的相應的如觸針狀的插塞裝置。透過在複數電路導引交流電，可以將達到製程溫度所需的電壓或電流保持在較低的水平。這樣做除了可以提高工件架的操作安全性外，還可以延長工件架的使用壽命。同時，還可以使工件架周圍達到均勻的加熱。
於再一較佳實施例中，工件架具有作為加熱電阻且平行排列的複數電極。換句話說，電極配置的電極也可以作為加熱電阻（又稱為加熱元件）使用。較佳地，電極連接到一個加熱電壓源，而且可以將低頻交流電分佈到各個電極。這樣在工件架的不同的操作模式中，電極就可以用於產生電漿，也可以用於加熱工件。
電極較佳是板狀的。板狀電極可以達到特別均勻及／或大面積的加熱。
於再一較佳實施例中，複數電極中至少有一部分電極是以串聯方式電性連接。因此很容易就可以提高有效加熱所需的（總）電阻。
電極可以一組一組的串聯在一起。換句話說，可以設置複數組電極，其中同一組中的所有電極彼此串聯。較佳是每一組電極都構成工件架的複數個彼此分開的加熱電路中的至少一個加熱電路。因此，雖然至少有一部分電極串聯在一起，電極仍然可以用於產生電漿，例如可以在不同組的電極之間接通高頻交流電壓。
同一組的電極較佳是彼此分開。較佳地，同一組的電極被另一組的電極彼此隔開。換句話說，同一組的電極較佳是與其他組的電極相鄰，而且較佳僅與其他組的電極相鄰。
於再一較佳實施例中，相鄰的複數電極彼此電性絕緣。換句話說，相鄰的複數電極彼此並沒有電性連接。因此相鄰的電極可以處於不同的電位。特別是，可以將高頻交流電壓接通到相鄰的電極，以產生電漿。
於再一較佳實施例中，工件架具有一個設置在工件架的第一端的第一分配器配置，以及一個設置在相對於工件架的第一端的第二端的第二分配器配置。分配器配置是用於分配低頻交流電壓及高頻交流電壓，以加熱工件架周圍或產生電漿。交流電壓的分配較佳是從工件架將交流電壓導引到平行的複數加熱電路。例如，為達到這個目的，分配器配置可以具備相應的電極錯接。例如，透過分配器配置，工件架很容易就可以連接到一個標準化的電源。特別是，在必要時，配備這種分配器配置的工件架也可以作為傳統工件架使用，也就是說工件架不對工件進行加熱。
於再一較佳實施例中，兩個分配器配置中至少有一個分配器配置與平行設置的複數電極中的至少一部分電極電性連接。特別是，兩個分配器配置中至少有一個分配器配置可以與至少一個串聯電極中的至少一部分電極電性連接。這可以使工件架易於與電源及／或電壓源連接。
於再一較佳實施例中，工件架包括一電流接線端。電流接線端較佳是包含至少四個接觸點，用於與工件架電性接觸。這些接觸點的位置較佳是彼此分開，例如分佈在工件架的寬度及／或高度上。這些接觸點可以成對的與交流電壓源的極點連接。這樣就可以可靠且安全的分別為工件架的至少兩個加熱電路供電。
電流接線端較佳是設置在工件架的第一端。較佳地，電流接線端是第一分配器配置的一部分。特別是，電流接線端可以由第一分配器配置構成。例如，將電流接線端設置在工件架的第一端，可以使工件架在被送入PECVD設備的製程室時，很容易就能夠與一或多個電路連接。
於再一較佳實施例中，接觸點具有容納觸針用的圓錐形鑽孔。例如，觸針（有時也稱為電流茅）可以是PECVD設備的一個組成部分，其作用是使工件架與PECVD設備形成電性連接。錐形的觸針很容易就可以插入鑽孔，並引導到預定的位置。這對於工件架進入PECVD設備的製程室時略有間隙，因而使工件架無法完全精確的對準觸針的情況特別有利。
根據本發明的第二態樣，一種用於電漿增強化學氣相沉積的系統具有一個如本發明的第一態樣的工件架。此外，系統較佳還具有一個可以沉積至少一種製程氣體的塗層的容納工件架用的製程室。此外，系統較佳還包含至少一個供應工件架電流及/或電壓的電源及/或電壓源。較佳地，系統利用工件架將製程室加熱。為此系統可以將進入製程室的工件架作為加熱裝置使用。由於不必另外設置獨立的加熱系統，因此這種系統的結構特別緊實，而且具有很高的能源使用效率。
於一較佳實施例中，系統包括一開關裝置，被設置為先使工件架作為加熱裝置運轉，用於將工件架承載的至少一個工件加熱到氣相沉積預定的製程溫度，然後使工件架作為電漿產生裝置運轉，從環繞工件架的製程氣體產生電漿。較佳地，開關裝置包含兩個開關構件，而且每一個開關構件都具有至少一個開關。當工件架作為電漿產生裝置運轉時，兩個開關構件中的第一開關構件的至少一個開關是接通的，兩個開關構件中的第二開關構件的至少一個開關則是斷開的。與此相應的，當工件架作為加熱裝置運轉時，兩個開關構件中的第一開關構件的至少一個開關是斷開的，兩個開關構件中的第二開關構件的至少一個開關則是接通的。
於再一較佳實施例中，(i)系統包括一電漿電壓源，用於提供工件架作為電漿產生裝置運轉所需的高頻交流電壓，以及(ii)系統包括至少一加熱電壓源，用於提供工件架作為加熱裝置運轉所需的低頻交流電壓。在工件架加熱到製程溫度後，開關裝置被設置為使加熱電壓源與工件架分開，並使電漿電壓源與工件架連接。
為此，開關裝置較佳是具有一個控制裝置。例如，控制裝置可以接通及斷開兩個開關配置，特別是接通及斷開開關配置的開關。在收到開關訊號時，控制裝置可以對開關配置作出相應的控制，使加熱電壓源與工件架分開，並使電漿電壓源與工件架連接。例如，開關訊號可以是一個由使用者產生，並經由一個使用者介面發出的開關訊號。或者是或另外地，開關訊號也可以是由控制裝置產生，例如當工件架或工件架周圍的溫度達到或超出製程溫度時。為達到這個目的，控制裝置可以連接一個溫度感測器，其作用是測量或至少是估計工件架或工件架周圍的溫度。
於再一較佳實施例中，(i)當工件架作為電漿產生裝置運轉時，開關裝置將工件架整合到一個電漿電路中，以及(ii)當工件架作為加熱裝置運轉時，開關裝置將工件架整合到至少一個加熱電路中。為達到此目的，開關配置使電漿電壓源的第一極點與某些電極連接，其中這些電極是在工件架作為加熱裝置運轉時，屬於至少一個加熱電路的電極。此外，開關配置使電漿電壓源的第二極點與某些電極連接，其中這些電極不屬於第一加熱電路，而是屬於獨立的第二加熱電路。這樣就可以使電極達到兩個不同的電位。
根據本發明的第三態樣的用於電漿增強化學氣相沉積的系統的操作方法，首先是將工件架作為加熱裝置運轉，將工件架承載的至少一個工件加熱到氣相沉積預定的製程溫度，然後是將工件架作為電漿產生裝置運轉，從環繞工件架的製程氣體產生電漿。這種操作方法使根據本發明的第二態樣的系統能夠以有利的方式運轉。
在作為加熱裝置運轉時，較佳是使工件架接通低於1kHz的低頻交流電壓（例如145V的有效電壓），使交流電的有效電流強度為90A或更高，例如120A。在作為電漿產生裝置運轉時，較佳是使工件架接通1kHz或更高（特別是40kHz）的高頻交流電壓（例如800V至1000V的有效電壓），使交流電的有效電流強度小於90A，特別是大約75A。
以下將配合圖式對本發明做進一步的說明。在以下的說明中，具有相同作用的元件均以相同的元件符號標示。本發明的範圍不受以下示例性實施例的限制，包括功能性的特徵亦不受限制。上文及以下配合圖式的說明有許多特徵會在附屬項中形成多種組合出現。本領域通常知識者也可單獨看待這些特徵及上文及以下配合圖式的所有其他特徵，並從中發展出許多有意義的組合。特別是，所有提及的特徵都能夠單獨或以任意適當的組合與根據本發明的第一態樣的工件架、本發明的第二態樣的系統、以及本發明的第三態樣的操作方法組合在一起。
圖1顯示用於電漿增強化學氣相沉積(PECVD)的系統的工件架1的一實施例，其中工件架1是被設置為從環繞工件架1的製程氣體產生電漿，以及將工件架1周圍加熱到氣相沉積預定的製程溫度。
工件架1較佳是具有一個電極配置2，透過電極配置2的協助，工件架1可以產生電漿，以及將工件架1的周圍加熱。由於工件架1的一個組件同時具有兩種功能，因此在PECVD設備中可以省下相應的部件或組件，使設備的結構變得緊實，因而實現降低成本的目的。
電極配置2較佳是包含複數電極2a、2b，為簡化圖面起見，圖1中只有兩個電極有標示元件符號2a、2b。在圖1的實施例中，電極2a、2b彼此平行，而且是沿著縱向方向L設置。在第一操作模式下，也就是工件架1作為加熱裝置運轉，將工件架1周圍加熱到製程溫度，電極2a、2b可以作為加熱電阻。在第二操作模式下，也就是工件架1作為電漿產生裝置運轉，從製程氣體產生電漿，電極2a、2b可以產生電場，特別是高頻交流電場。
工件架1的電極配置2較佳是經由第一分配器配置3a與一個電源及/或電壓源連接。例如，第一分配器配置3a可以包含一個電流接線端，這個電流接線端具有至少4個（在本實施例中為6個）與工件架1電性接觸的接觸點4。例如，在工件架1被導入PECVD設備的製程室時，接觸點4能夠與設置在製程室的一個後壁上的觸針（也稱為電流茅）接觸。為簡化圖面起見，圖1中只有一個接觸點4有標示元件符號。
較佳地，利用第二分配器配置3b經由觸點4將提供給電極配置2的電流或電壓分配到電極2a、2b。為此可以將第一分配器配置3a設置於工件架1的第一端1a，以及將第二分配器配置3b設置於工件架1的第二端1b。在縱向方向L上，第二端1b位於第一端1a的對面。同樣的，在縱向方向L上，第二分配器配置3b也是位於第一分配器配置3a的對面。分配器配置3a、3b的這種配置方式可以使電極配置2錯接成相鄰的電極彼此電性絕緣，而且電極2a、2b至少有一部分電極（特別是電極2a，2b至少有兩組電極）彼此串聯，此部分將在圖3中詳細說明。
特別是，電極2a、2b可以經由分配器配置3a、3b彼此錯接，以使工件架1的所有電極2a、2b可以被整合到一或多個加熱電路中，以導引一低頻交流電。同時，電極2a、2b也可以經由分配器配置3a、3b彼此錯接，以使工件架1的所有電極2a、2b可以被整合到一個電漿產生電路中，以導引一高頻交流電。
為了將工件架1送入PECVD設備的製程室，工件架1較佳是具有兩個在縱向方向L上延伸的滑軌5，例如可以在製程室內的滾輪上移動的滑軌。為了減輕重量，在本實施例中是將滑軌5製作成管子。電極配置2被底座6支撐在滑軌5上，其中固定在滑軌5上的底座6與電極配置2a、2b電性絕緣。在本實施例中，底座6是以夾住的方式固定在滑軌5上，這可以使更換滑軌5的工作變得比較容易。
圖2顯示圖1之工件架1的第一端1a。從圖2可以看清電極配置2的電極2a、2b透過第一分配器配置3a錯接的情況。
在本實施例中，第一分配器配置3a具有可導電的複數導向件7，這些導向件7排成上下兩行8a、8b垂直於圖1標示的縱向方向L延伸，也就是延伸過工件架1的整個寬度，特別是延伸過電極配置2的整個寬度。為簡化圖面起見，圖2只有一些導向件7有標示元件符號。
在本實施例中，第一組的電極2a被位於上行8a的導向件7電性接觸，第二組的電極2b被位於下行8b的導向件7電性接觸。第一組的電極2a和第二組的電極2b是垂直於縱向方向（如圖1所示）交錯配置。也就是說，第一組的電極2a一定是與第二組的電極2b相鄰，反之亦然。換句話說，除了邊緣電極外，第一組的電極2a一定是位於第二組的兩個電極2b之間，反之亦然。這樣就在工件架1內構成不同的電路，在對電極2a、2b接通電流或電壓後，就可以用於產生電漿及加熱工件架。
在若干個導向件7之間設有電性絕緣的絕緣件9，以防止電路發生短路。為了簡化圖面起見，只有若干個絕緣件9有標示元件符號。
例如，導向件7是石墨塊。例如，絕緣件9是陶瓷板。較佳地，導向件7及絕緣件9都具有至少一個貫通式的固定鑽孔（未繪出），其作用是讓至少一個較佳是以絕緣材料製的固定件10貫通，以固定第一分配器配置3a。如圖2所示，可以用螺絲或螺桿作為固定件10，並以一或多個螺母緊固住。
從圖2還可以看到電流接線端的接觸點4，這些接觸點4較佳是設置在工件架1的第一端1a。較佳地，是將接觸點4設置在第一分配器配置3a的導向件7上。接觸點4較佳是具有圓錐形的鑽孔11，例如製程室內的觸針可以插入鑽孔11。特別是，接觸點4可以是由第一分配器配置3a的導向件7內的圓錐形的鑽孔11構成。為了簡化圖面起見，圖2中並不是所有的接觸點4和鑽孔11都有標示元件符號。
從圖2看不到的位於工件架的第二端的第二分配器配置的構造較佳是相應於第一分配器配置3a。第二分配器配置同樣具有設置在平行的行上的導向件7及絕緣件9。導向件7及絕緣件9特別是可以構成在圖3中描述的電路。
圖3顯示工件架的兩個電路12的一實施例，其中工件架的電極配置2包含複數電極2a、2b及兩個分配器配置3a、3b，其中分配器配置3a、3b分別設置在工件架1的第一端1a及工件架1的第一端1a對面的第二端1b（參見圖1）。工件架的兩個電路12都是由至少一個第一組的電極2a及分配器配置3a、3b構成。第一組的電極2a經由第一及第二分配器配置3a、3b的導向件7彼此電性串聯。
每一個電路12都是從第一分配器配置3a的一個電流接線端的一個第一接觸點4到電流接線端的另一個接觸點4。在本實施例中，兩個電路12都是從一個外接觸點4到一個中間接觸點4，其中兩個電路12共享中間接觸點4。工件架1可以經由接觸點4與至少一個電源及/或電壓源連接。
第一組的電極2a較佳是與第一分配器配置3a的一個導向件7及第二分配器配置3b的一個導向件7電性接觸。與第一組的電極2a接觸的第一及第二分配器配置3a、3b的導向件7位於兩個上行8a（參見圖2）。電流從一個接觸點4蜿蜒的流過工件架，特別是流過電極配置2。換句話說，每一個電路12內電流都是在工件架的第一端1a及第二端1b之間來回流動。
第二組的電極2b較佳是和第一組的電極2a一樣，也是經由第一及第二分配器配置3a、3b的導向件7（未繪出）彼此錯接，也就是電性串聯。可以將與第二組的電極2b電性接觸的導向件設置在下行8b（參見圖2），這樣第一組和第二組的電極2a、2b就是各自分開的被電性接觸。第二組的電極2b與兩個分配器配置3a、3b較佳是共同構成另外兩個電路（未繪出）。在連接一個加熱電壓源時，例如一個提供低頻交流電壓的交流電壓源，電極2a、2b可以在總共4個電路中作為加熱電阻被使用。因此也可以將電路12稱為加熱電路。
如圖3顯示的俯視圖所示，第一組的電極2a和第二組的電極2b彼此交錯排列。當第一組的電極2a和第二組的電極2b以高頻被帶到不同的電位，可以在電極2a、2b之間產生高頻電場，因而從環繞工件架的製程氣體產生電漿。例如，可以將一個高頻電壓接通到第一分配器配置3a的位於上行8a的導向件7的接觸點4及第一分配器配置的位於下行的導向件的接觸點之間。透過這個電性接觸可以使複數（加熱）電路12成為電漿產生電路的一部分。
圖4顯示用於電漿增強化學氣相沉積的系統50的一實施例。系統50具有一個包含複數開關配置52a、52b的開關裝置51、一個提供高頻交流電壓的電漿電壓源53、至少一個提供低頻交流電壓的加熱電壓源54、以及一個工件架1。工件架1較佳是用於從環繞工件架1的製程氣體產生電漿，以及將工件架1的周圍加熱到氣相沉積預定的製程溫度。因此系統50還具有一個容納工件架1的製程室、一個將製程氣體引入製程室的氣體輸入系統、以及一個使製程室產生真空的氣體導出系統。為簡化圖面起見，圖4並未繪出上句提及的部件。
較佳地，工件架1進入製程室內後，系統50使電漿電壓源53或至少一個加熱電壓源54與工件架1之間形成電性連接，而且較佳是經由開關裝置51形成電性連接。為此目的，工件架1例如可以具有一個包含複數接觸點4的電流接線端，其中接觸點4與位於製程室內的觸針電性接觸。為簡化圖面起見，只有一個接觸點4有標示元件符號。
開關裝置51較佳是首先使至少一個電源54與製程室容納的工件架1形成電性連接，例如透過接通第一開關配置52a。特別是，開關裝置51可以透過這個電性連接將工件架1整合到至少一個加熱電路中，以引入低頻交流電。
例如，在接通第一開關配置52a時，開關裝置51可以：(i)使低頻交流電在至少一個加熱電壓源54的兩個極點54a、54b之間流過進到製程室內的工件架1的電極配置的第一組的電極2a，以及(ii)使低頻交流電在至少一個加熱電壓源54的另外兩個極點54c、54d之間流過電極配置的第二組的電極2b。從圖4可以看出，一組的電極2a、2b是以串聯方式電性連接。透過本實施例中的錯接方式及另外設置兩個極點54c、54d，可以實現4個加熱電路。
由於在第一開關配置52a接通的狀態下，電極2a、2b可以作為加熱電阻，因此工件架1可以在第一操作模式作為加熱裝置運轉。
此外，開關裝置51能夠將加熱電壓源54與進入製程室內的工件架1分開，並使電漿電壓源53與工件架1形成電性連接，例如將第一開關配置52a斷開，並接通第二開關配置52b。特別是，開關裝置51可以透過這個電性連接將工件架1整合到一個電漿電路中，以引入高頻交流電。
例如，在接通第二開關配置52b時，開關裝置51可以在第一組的電極2a及第二組的電極2b之間接通一個高頻交流電壓。為此目的，在接通第二開關配置52b時，開關裝置51可以使電漿電壓源53的第一極點53a與第一組的第一電極2a形成電性連接，以及使電漿電壓源53的第二極點53b與第二組的第二電極2b形成電性連接。
由於第一組的第一電極2a和第二組的第二電極2b按照圖4的方式交錯配置，同時在接通第二開關配置52b時可以產生高頻電場，以產生電漿，因此工件架1可以在第二操作模式作為電漿產生裝置運轉。
圖5顯示用於電漿增強化學氣相沉積的系統的操作方法100的一實施例。
在操作步驟S1中，系統的工件架首先是作為加熱裝置，將工件架周圍加熱到氣相沉積預定的溫度。例如，為此目的，可以接通開關裝置的第一開關配置，使提供低頻交流電壓的至少一個加熱電壓源與工件架形成電性連接。特別是，這樣可以將工件架整合到至少一個加熱電路中，這樣作為加熱電流的低頻交流電就可以流過在每個電路內串聯連接的工件架的一個電極配置的複數電極。
下一個操作步驟S2是檢驗工件架或工件架周圍的溫度是否已達到或超出預定的製程溫度。較佳地，由開關裝置的控制裝置處理溫度感測器產生的溫度訊號。根據檢驗結果，例如已達到或超出製程溫度，在下一個步驟S3就可以將工件架作為電漿產生裝置運轉，從環繞工件架的製程氣體產生電漿。如果（尚）未達到或低於製程溫度，則工件架可以繼續在操作步驟S1中作為加熱裝置運轉。
例如，在操作步驟S3可以將開關裝置的第一開關配置斷開，並接通開關裝置的第二開關配置，以便將至少一個加熱電壓源與工件架分開，並使提供高頻交流電壓的電漿電壓源與工件架形成電性連接。特別是，這樣可以將工件架整合到一個電漿電路中，以便在兩個電極組之間接通產生電漿的高頻交流電壓。
1:工件架 1a,1b:端 2:電極配置 2a,2b:電極 3a,3b:分配器配置 4:接觸點 5:滑軌 6:底座 7:導向件 8a,8b:行 9:絕緣件 10:固定件 11:鑽孔 12:電路 50:系統 51:開關裝置 52a,52b:開關配置 53:電漿電壓源 53a,b:極點 54:加熱電壓源 54a-d:極點 100:操作方法 S1-S3:操作步驟
以下至少部分圖式是僅以示意方式繪出： 圖1顯示用於電漿增強化學氣相沉積的系統的工件架的一實施例。 圖2顯示圖1的工件架的第一端。 圖3顯示工件架的兩個電路的一實施例。 圖4顯示用於電漿增強化學氣相沉積的系統的一實施例。 圖5顯示用於電漿增強化學氣相沉積的系統的操作方法的一實施例。
1:工件架
1a,1b:端
2:電極配置
2a,2b:電極
3a,3b:分配器配置
4:接觸點
5:滑軌
6:底座
L:縱向方向

Claims (15)

  1. 一種用於電漿增強化學氣相沉積的系統(50)的工件架(1)，其中該工件架(1)被設置為從環繞該工件架(1)的一製程氣體產生一電漿，其中該工件架(1)還設置為將該工件架(1)周圍加熱到氣相沉積預定的一製程溫度。
  2. 如請求項1所述的工件架(1)，其中該工件架(1)被設置為導引加熱電流。
  3. 如請求項1或請求項2所述的工件架(1)，其中該工件架(1)被設置為將交流電導引到複數電路(12)。
  4. 如前述請求項中任一項所述的工件架(1)，其中平行排列的複數電極(2a、2b)是作為加熱電阻。
  5. 如請求項4所述的工件架(1)，其中該複數電極(2a、2b)中至少有一部分的電極是以串聯方式電性連接。
  6. 如請求項4或請求項5所述的工件架(1)，其中相鄰的該複數電極(2a、2b)彼此電性絕緣。
  7. 如前述請求項中任一項所述的工件架(1)，其中具有一個設置在該工件架(1)的一第一端(1a)的第一分配器配置 (3a)，以及一個設置在相對於該工件架(1)的該第一端(1a)的一第二端(1b)的第二分配器配置(3b)，其中該分配器配置是用於分配低頻交流電壓及高頻交流電壓，以加熱該工件架(1)周圍或產生電漿。
  8. 如請求項7所述的工件架(1)，其中該兩個分配器配置(3a，3b)中至少有一個分配器配置與平行設置的複數電極(2a，2b)中的至少一部分電極電性連接。
  9. 如前述請求項中任一項所述的工件架(1)，更包括一電流接線端，其中該電流接線端包含至少四個接觸點(4)，用於與該工件架(1)電性接觸，同時該些接觸點的位置彼此分開。
  10. 如請求項9所述的工件架(1)，其中該接觸點(4)具有容納觸針用的一圓錐形鑽孔(11)。
  11. 一種用於電漿增強化學氣相沉積的系統(50)，具有一個如前請求項中任一項所述的工件架(1)，以及一個可以沉積至少一種製程氣體的塗層的容納該工件架用的製程室。
  12. 如請求項11所述的系統(50)，更包括一開關裝置(51)，被設置為先使該工件架(1)作為加熱裝置運轉，用於將該工件架(1)周圍加熱到氣相沉積預定的一製程溫度，然後使該工件架作為電漿產生裝置運轉，從環繞該工件架(1)的該製程氣體產生一電漿。
  13. 如請求項12所述的系統(50)，更包括： 一電漿電壓源(53)，用於提供該工件架(1)作為電漿產生裝置運轉所需的高頻交流電壓，以及 至少一加熱電壓源(54)，用於提供該工件架(1)作為加熱裝置運轉所需的低頻交流電壓； 其中在該工件架(1)加熱到該製程溫度後，該開關裝置(51)被設置為使該至少一加熱電壓源(54)與該工件架(1)分開，並使該電漿電壓源(53)與該工件架 (1)連接。
  14. 如請求項11或請求項12中的系統(50)，其中： 當該工件架(1)作為電漿產生裝置運轉時，該開關裝置(51)將該工件架整合到一單一電路中；以及 當該工件架(1)作為加熱裝置運轉時，該開關裝置(51)將該工件架(1)整合到至少兩個平行電路(12)中。
  15. 一種用於電漿增強化學氣相沉積的系統(50)的操作方法(100)，其中首先是將一工件架(1)作為加熱裝置運轉，將該工件架(1)周圍加熱到氣相沉積預定的一製程溫度(S1)，然後將該工件架(1)作為電漿產生裝置運轉，從該工件架(1)周圍的該製程氣體(S3)產生一電漿。
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