TW563183B - Plasma process apparatus - Google Patents
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Description
563183 A7 B7 五、 發明說明（ 發明背景 發明範疇 本發明係關於-電聚製程裝置，更特定而言 種能夠在不需要的位置來抑制電衆產生，並〜 且均勻的電漿處理。 · 机订一 ％、疋 背景技藝説明 傳統上在製造液晶顯示裝置，半導體裝置或類 =，係使用一電浆製程裝置來利用電裝 ’： 驟及灰化步驟。藉由這種電衆製程裝置，需要；整： =理的：面產生一均勾的電漿，以便對於—基板的整個 要處理的表面能夠執行均勻的處理，例如沉積。 =者1近年來，大尺寸的基板已形成在半導體裝置的領 體記憶體裝嶋，以及在液晶裝置的例 :寺·。特別疋在TFT(薄膜電晶體)液晶顯示裝置的例子 中，像是大到500 mmx 500 mmflJlmxim的基板，甚至 更大的基板都有可能用到。因此’有需要使—電浆製程裝 置说夠措由對這樣大型基板所要處理的整個表面產生均 的電漿來改善其製程均勻度。 爲了實現上述的大型基板均勻電漿處理，即提出々… 所7F的-電漿製程裝置。圖9所示爲一電漿製程裝置的橫 截面圖’其形成了本發明的基礎。該電漿製程裝置將參考 圖9來説明。 如圖9所示，該電漿製程裝置提供了 一處理室蓋子 101，一處理室王體102，微波導入窗1〇4a，1〇4b，一湧 勻 9 -4- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（21〇 X 297公釐
•III ·:裝 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) ----訂--------- 563183 A7 B7 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 五、發明說明（2 出板l〇5 ’ 一基板夾持器l〇7 ，及波導末端l〇3a ， l〇3b。處理室蓋子101係置於處理室主體1〇2的上方開 口。在處理室内部119中，基板夾持器107係提供用來夾 持一基板108 ’其即爲要處理的構件。一利用像是陶资的 介電質所形成的湧出板105，係提供在處理室蓋子ι〇1的 表面上而面對著基板108。>勇出板1 〇 5係由一（勇出板夾持 構件106來固定在處理室蓋子1〇1的底面上。 微波導入窗104a，104b係提供在處理室蓋子1〇1之上， 所以其可穿過處理室蓋子101，並進入與湧出板1〇5相接 觸。微波導入窗104a，104b係以像是陶瓷的介電質所形 成。波導末端103a，103b係提供在處理室蓋子1〇1的一上 表面之上，其區域是位在微波導入窗1〇4a，1〇4b之上。波 導末端l〇3a，l〇3b係分別連接到波導丨13a , 113b ,用以傳 遞微波到該電漿製程裝置。溫度保持通道112a , 112b係分 別形成在波導末端103a，103b中。溫度保持通道112a， 112b係&供來允坪溫度保持材料來維持波導末端1 &， 103b的週遭溫度在一預定的溫度下來流過。 一用以供應電漿製程所使用的一反應氣體到處理室内部 119的氣體引入孔121 ’其形成在湧出板1〇5中。一具有深 度約0.1到1 mm的凹處係形成在面對湧出板1〇5的處理室 蓋子101的底面上。此凹處及面對處理室蓋子1〇ι的渴出 板105的一表面共同形成一反應氣體通道115。一用以供 應一反應氣體的反應氣體入口 114係形成在處理室蓋子 1 01中’所以其可連接到反應氣體通道丨〖5。反應氣體〜 -5- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） AWI --------^---------. (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 563183 A7 '------------—__ ———————— 五、發明說明（3 ) 口 114，反應氣體通道ii5及氣體引入孔pi彼此連接，而 m反應氣體係由反應氣體入口丨14，經由反應氣體通道 11 5及氣豆引入孔121來供應到處理室内部11 9。 一 0型彡哀槽11 7係形成在連接到處理室蓋子1 〇丨的處理室 主體102的一邵份上。一 〇型環1〇9'係置於〇型環槽U7之 内。此外，Ο型環11〇係提供在〇型環槽丨丨8之内，其係形 成在處理室蓋子ιοί中處理室蓋子101與微波導入窗1〇4a， 104b彼此連接的邵份。處理室内部i丨9可被隔離，並使用 Ο型環109及110而與外界空氣隔絕。 現在將簡單説明圖9所示的該電衆製程裝置的運作。 首先，1氣係使用一興更栗浦構件（未示出）來由處理室 内邵119抽取出來。因此，處理器内部119可保持在眞空 狀態。然後，一反應氣體由反應氣體入口丨14經由反應氣 體通道115及氣體導入孔121供應到處理器内部119。氣體 導入孔121的形成使得其可大致地分佈在湧出板1〇5的整 個表面上，所以該反應氣體可以用大致均勻的方式來提供 到面對基板108的整個表面的區域上。另一方面，由一微 波產生構件（未示出）產生的微波即由連接到微波產生構件 的波導113a，113b傳遞到波導末端1 〇3a，103b。然後，微 波即分別由波導末端1 〇3a，1 〇3b的開口 111 a，111 b分別傳 遞到微波導入窗l〇4a，l(Mb。該微波進一步地由微波導入 窗104a，104b傳遞到湧出板105。因此，微波可大致均勻 地由 >勇出板105輕射到處理室内部119中面對基板1〇8的整 個表面之區域上。該反應氣體由輻射到處理室内部丨丨9的 -6- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） „ 裝--- (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) -----訂--------- 彆. 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 563183 A7 一 - -------- B7 五、發明說明（4 ) 微波所激發而產生電漿。藉由此產生的電漿，像是沉積或 灰化的電漿製程即可執行在基板丨〇8的表面上。依此方 式’大致均勻的電漿可以藉由均勻地供應一反應氣體到基 板108的整個表面來形成在面對基板1〇8的整個表面的一 區域中，而同時並藉由均勻地由湧由板1〇5輻射微波。 但是圖9所示的電漿製程裝置會伴隨以下的問題。 湧出板105的一上表面形成反應氣體通道〗15的一側壁表 面的一部份，用以供應一反應氣體到處理室内部1丨9來形 成電漿。湧出板105係做爲一微波輻射構件來輻射由微波 導入窗104a，104b所供應的微波到處理室内部119。因此 在某些狀況下，一部份的微波係由湧出板105輻射到反應 氣體通道115。在這樣的狀況下，微波會輻射到反應氣體 通道115的内部，在反應氣體通道115内會在不想要的地 方發生放電，因此而激發反應氣體，造成於反應氣體通道 115之内的一不想要的地方產生電漿。這樣在不想要的地 方產生電漿會造成損壞反應氣體通道115的側壁表面的問 題。再者，當使用圖9所示的電漿製程裝置做爲一 CVD(化學氣相沉積）裝.置時，因爲在反應氣體通到115的 側壁表面上一不想要的位置產生電漿，即會造成一反應產 物黏結的問題。在此狀況下，反應氣體通道11 5的側壁受 損，或一反應產物黏結到該側壁，造成在反應氣體通道 115中一反應氣體的壓力會不同於一設定値。此外，因爲 微波的功率及達到一電漿狀態的該反應氣體來貢獻於像是 沉積在基板108上的製程，會因爲在反應氣體通道内一不 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 裝 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 563183 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 A7 五、發明說明（5 ) 想要的位置產生電漿而被消耗掉，因此很難以預定的量來 供應反應氣體及微波功率到處理器内部丨19，所以造成無 法執行穩定的均勻電漿製程。 再者，當如上述地在反應氣體通道〗丨5中於不想要的位 置產生電漿時，在某些情況下湧出‘板丨〇5的溫度會局部地 上昇。因爲此局邵的溫度上昇，會在湧出板1〇5中產生熱 應力，其在某些狀況下會造成湧出板1〇5的變形，或造成 湧出板105的損壞。當依此方式所發生在湧出板1〇5中的 變形或損壞，其很難來保持一製程條件於預定的狀態，其 亦使其很難來執行穩定的電衆製程。 此外，‘利用反應氣體通道1 1 5做爲均勻地供應一反應 氣體到處理室内部119的一緩衝室時，其較佳地是增加反 應氣體通道115的高度，即反應氣體通道115的體積。但 是藉由圖9所示的電漿製程裝置，當反應氣體通道115的 阿度因此而增加時，在一不想要的位置中產生電漿會立刻 地因爲微波由湧出板1〇5輻射出來，而在反應氣體通道 115中發生。因此，其很難充份地增加反應氣體通道11 $ 的體積，並改善供應到‘處理室内部〗19的該反應氣體的均 勻性’而可進一步地改善該電漿製程的均勻性。 發明概述 本發明的目的在於提供一種電漿製程裝置，其可藉由防 止在一不想要的位置產生電漿而能夠穩定地執行均 ♦ 製程。 ％水 根據本發明的一方面，一電漿製程裝置包含一處理室， -8 - 械張尺國家標準（CNS)A4規格⑵G x 297公楚） ^ ^--------^---------. (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 563183 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 A7 五、發明說明（6 ) 一微波輻射構件，一反應氣體供應構件，及一微波傳送防 止構件。該處理室具有一内壁表面，並在内部執行使用電 漿的製程。該微波輻射構件具有一面對該處理室的内部之 壁面，而其它的壁面則位在相對於該一個壁面，並面對著 該處理室的該内壁面，其配置使得在其它壁面與該處理室 的該内部壁面的一部份之間形成一空間，並在該處理室之 内傳遞及輻射微波。該反應氣體供應構件供應一反應氣體 到該處理室内，來使該微波達到一電漿狀態。該反應氣體 供應構件包含一反應氣體供應通道，其具由形成於該微波 輻射構件的其它壁面與該處理室的該内部壁面之一部份之 間的一空間。該微波傳送防止構件係放置在一區域上，其 面對著該微波輻射構件的其它壁面之該反應氣體供應通 道0 依此方式，一不允許微波傳送的微波傳送防止構件可置 於一微波輻射構件與一反應氣體供應通道之間。因此，由 該微波輻射構件到該反應氣體供應通道的微波傳遞可被防 止。因此，由於微波傳遞到該反應氣體通道而造成在一不 想要的位置產生電漿的.情況，可在該反應氣體供應通道中 被防止。因此，由於在一不想要的位置產生電漿所造成對 該反應氣體供應通道的侧壁上之損害，或是由於在一不想 要的位置上產生電漿而在該反應氣體供應通道内側沉積一 反應產物的問題，皆可避免。因此，該反應氣體可以經由 該反應氣體供應通道而穩定地供應到該處理室，而形成均 勻的電漿。由此，其有可能在要處理的構件之基板的表面 -9 - 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐)
(請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 裝 —訂---------· 563183 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 A7 ----—---- -B7___ 五、發明說明（7 ) 上執行穩定的均勻電漿處理。 此外，因爲可以防止在該反應氣體供應通道上_不想要 勺位置產生电漿’在放置在該反應氣體供應通道的週邊之 構件（形成該反應氣體供應通道的構件，該微波輻射構件 等）中可防止其局部溫度升高。因此，由上述的局部溫度 升高所造成對於放置在該反應氣體供應通道的週邊上的構 件的變形或損壞即可防止，例如該微波輻射構件。因此， 其可執行穩定的電漿製程。 再者，來自該微波輻射構件的微波可以確定地防止侵入 到該反應氣體供應通道，所以可以防止在該反應氣體供應 通道中的一不想要的位置產生電漿，即使爲了使用該反應 氣體供應通道做爲一緩衝室而增加該反應氣體供應通道的 體積，藉以使供應到該處理室内的反應氣體的壓力及其它 因素可以均勻化。因此，該反應氣體供應通道可以充份地 増加體積，以使其允許來做爲一緩衝室，而不會在一不想 要的位置產生電漿，所以該反應氣體可以在更佳的均勻度 的條件下來供應到該處理室。 在根據上述方面的該電漿製程裝置中，一微波傳送防止 構件的表面最好是導電性的。 在此狀況下’因爲一導體並不允許微波通過，如果該微 波傳送防止構件的表面爲導電性的，由該微波輻射構件所 無射的微波可以被明確地防止傳遞到該反應氣體供應通 道〇 在根據上述方面的該電漿製程裝置中，一微波傳送防止 -10- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格(210x^97公釐） ^_wl --------訂--------- (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 563183 五、發明說明（8 ) 構件較佳地是一導體板。 在此狀況下，因爲如上述祕 ^ _ 士今微純私拔丛 |❹不允許微波通過， 由孩微波心射構件所輕射的微波可以被明確地防 該反應氣體供應通道。具去，a此m 吁〜51 ^ 、再者，當使用一金屬板做爲一導产 =時’金屬可以相當容易地加工，“—預定 = 傳送防止構件可❹易料到。因此，可以防止増加^ 波傳㈣止構件的製造成本增加。由此，根據本發明的該 電漿製程裝置的製造成本可以避免增加。 此外，當使用-具有高熱導性的金屬板做爲導體板時， 而此金屬板及該微波輻射構件係加以接觸，即使因爲在一 不想要的位置產生電漿而造成局部的溫度升高，以及類似 存在於該微波輕射構件中，此金屬板可允許熱量可快速地 由發生溫度上升的區域被傳送到其它區域。因此，因爲局 部溫度上升所造成的微波輕射構件的變形或損害可以被防 止。 在根據上述-方面的電漿製程裝置中’在該微波輻射構 件的其它壁面及該處理室的内部壁面的—部份之間形成一 空間，其較佳地是由在該處理室的該内部壁面及該微波傳 送防止構件所形成的凹處所環繞的一空間。 在此狀況下，一空間可以藉由在該處理室的内部壁面上 形成一凹處，來輕易地形成在該微波輻射構件的其它壁面 及該處理室的該内部壁面的一部份之間。再者，該微波傳 送防止構件將位在一壁面上，其是在該微波輻射構件的側 面上，及包含於該反應氣體供應通道中的空間，所以由該 -11 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐）
I I I ( I 訂 爾 彆 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 563183 A7 ------- B7 五、發明說明（9 ) 微波輻射構件傳遞到該反應氣體供應通道之微波，可以明 確地由該微波傳送防止構件來防止。 在根據上述方面的該電漿製程裝置中，該微波傳送防止 構件較佳地是包含一連接孔，其形成來使其由面對著該反 應氣體供應通道的該微波傳送防止構件的一個表面穿過該 微波傳送防止構件，到達該反應氣體供應通道，其係位在 相對於該一個表面，並面對著該微波輻射構件，其係連接 到該反應氣體供應通道。該微波輻射組件較佳地是包含一 反應氣體供應孔，其形成來使其由其它的壁面穿過該微波 輕射構件到該微波輻射構件的一壁面，而其係連接到該連 接孔。 在此狀況下，一反應氣體可以由該反應氣體供應通道經 由該連接孔及該反應氣體供應孔供應到該處理室。藉由形 成連接孔及反應氣體供應孔，使其可散佈在該微波輻射構 件的整個表面上，該反應氣體可均勻地供應到該處理室内 邵的一廣大範圍。因此，該反應氣體可以用大致均勻的方 式而供應到一基板及類似者的整個表面上，即置於該處理 室中要進行處理的構件.，藉此可執行均勻的電漿製程。 此外，一供應到該處理室的流速及這種反應氣體，可以 簡單地由至少改變該連接孔的直徑與該反應氣體供應孔的 直徑之一來改變。一種像是陶瓷的介電質，一般可做爲_ 微波輻射構件，而像是前述的金屬板之導體板可用來做爲 一微波傳送防止構件。該微波傳送防止構件並未提供在_ 習用的電漿製程裝置中，所以需要加工來改變該反應氣體 -12- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） ^------AWI ^--------^--------- (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 563183 A7 ______ B7 五、發明說明（1〇 ) 供應孔的直徑，籍以改變每個反應氣體供應孔的反應氣體 泥速。一般而言，因爲金屬比陶瓷或類似者更容易加工， 藉由加工來改變形成在一金屬板上的連接孔的直徑可使得 該微波傳送防止構件更容易地加工來改變形成在以陶瓷或 類似者製成的該微波輻射構件的一反應氣體供應孔的直 徑。因此’藉由根據本發明的該電漿製程裝置，一流速及 這種反應氣體可以比習用藉由改變該連接孔的直徑之範例 更爲容易地改變。因此，其有可能來準備複數個微波傳送 防止構件’其每個皆具有不同直徑的連接孔，所以可以依 據該反應氣體的種類及製程的形式來交換該複數個微波傳 送防止構件，而可容易地達到最佳化的製程條件。 在根據前述方面的該電漿製程裝置中，該連接孔的直徑 較佳地使小於該反應氣體供應孔的直徑。 在此例中，該反應氣體的流速可藉由改變該連接孔的直 徑而大爲改變。換言之，該連接孔的直徑可以視爲一控制 因素來改變該反應氣體的流速。另外，如果使用一金屬板 做爲該微波傳送防止構件，其中連接孔依上述來形成，金 屬係比陶瓷更爲容易加工，其可簡易並準確地改變一連接 孔的直徑。由此，藉由改變該連接孔的直徑，一流速及這 樣的反應氣體，其由每個反應氣體供應孔被供應到該處理 室，其可簡易且確定地來改變。 在根據前述方面的該電漿製程裝置中，該微波傳送防止 構件較佳地是以與形成該處理室的材料相同的材料來形 成。 -13- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） K --------訂---------· (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 563183 A7 B7 五、發明說明（11) 在此例中’該微波傳送防止構件的熱膨脹率可以大致地 等於形成該處理室的一組件的熱膨脹率。因此，當該微波 傳送防止構件及一形成在該微波傳送防止構件附近的該處 理室的一構件之溫度隨著該電漿製程而上升，該微波傳送 防止構件可以避免隨著溫度上升所造成的該微波傳送防止 構件及形成該處理室的材料之熱膨脹的差異所帶來的變形 或損害。 本發明的先前及其它目的，特徵，方面及好處，將可藉 由參考所附圖面及以下的本發明詳細説明而更爲明瞭。 圖式簡單説明 圖1所示爲根據本發明的該電襞製程裝置的一第一具體 實施例的橫截面圖。 圖2所示爲沿著圖1所示的該電漿製程裝置的線段π·π 所得到的橫截面圖。 圖3所示爲沿著圖i的箭頭23方向所看到的一處理室蓋 子的内部壁面圖。 圖4所示爲沿著圖1的箭頭23方向所看到，移除了一湧 出板及一湧出板夾持構·件的該處理室蓋子的一内部壁面之 架構圖。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 ------I 裝— (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 圖5爲由圖4進一步移除一且右. y ^ ^ 八胥金屬板的該處理室蓋子 的一内部壁面的架構圖。 圖6所示爲根據本發明的該電裳製程裝置的該第_具體 實施例修正後的一橫截面圖。 圖7所tf爲根據本發明的該電焚製 裝置的一罘四具體 -14- 本紙張尺度適用中國國家標举(CNS)A4規格（210 X 297公 563183 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 A7 _____ B7 五、發明說明（12 ) T施例T 一處理罜益 圖8所示爲由圖7進一步移除一金屬板的該處理室蓋j 的一内部壁面的架構圖。 圖9所示爲代表形成本發明基礎的一電漿製程裝置的横 截面圖。 * 較佳具體實施例的詳細説明 本發明的具體實施例將在以下根據圖面來説明。在圖面 中，相同或對應的零件係以相同的參考符號來代表，而其 説明即不再重複。 / 第一具體實施例 根據本發明的一電漿製程裝置的該第一具體實施例將參 考圖1及2來加以説明。 如圖1及2所示，該電漿製程裝置包含一處理室主體二， -處理室蓋子1，-做爲f政波輕射構件的一消出板5旦，微 波導入窗4a，4b，波導末wa，3b，及—基板夹持器7。 處理室蓋子1做爲一壁構件，係置於處理室主體2的一上 方開口之上。處理室蓋子！及處理室主體2形成—做爲製 程空間的-處理室。'〇型環槽17係形成在處理室主體2 中，其一部份連接了處理室蓋子！及處理室主體2。一 環9係置於〇型環槽i 7之内。該連接處理室蓋子】及處： 室主體2的部份係由〇型環9夹夯扭 、 土衣y术在封。在一處理室内部19 <内，基板夾持器7係提供做爲本姓 甘i 牌制介h A夹持—基板8，其即爲電 水製的目標。一做爲微波輕 一 巧俽疫輻射構件的湧出板5係提供在 處理罜盍子1的一内部壁面匕挤 丨土面上所以其面對著置於基板夾 -裝— (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂·- #
本··氏張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格do X 2犯公釐） 563183 A7 B7 五、發明說明（13 ) 持器7上的基板8。如圖1及2所示，在處理室蓋子1的一内 邵壁面上提供有兩個湧出板5。 消出板5具有面對處理室内部19的一壁面，及其它位於 相對於該一個壁面及面對該處理室的内部壁面的其它壁面 (處理室蓋子1的該内部壁面）。湧出板5係固定於處理器 蓋子1的内部壁面，其係藉由以—消出板夹持構件6壓入 到處理器蓋子丨的内部壁面内來做爲一固定組件。湯出板 夹持構件6係以金屬製成。湧出板係以介電質製成，其主 要元件較佳地是氮化鋁或霖土。 在湧出板5之上的區域中，開口 2〇a，2〇b係形成在處理 器蓋子1中，所以其可穿過處理器蓋子1。每個開口 2〇a， 2〇b皆具有細長形狀，由圖來看，其可延伸到垂直於 圖1的板之方向上。微波導入窗4a，4b係分別地提供給開 口 203，20b。每個微波導入窗4a，仆的橫截面形狀爲由圖 1看到的相反拉伸形狀。微波導入窗4a，4b分·別接處到湧 出板5的其它壁面（上表面）。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 波導末端3a ’ 3b係提供在處理器蓋子1的上表面上，其 區域位在微波導入窗4a‘，4b之上。溫度保持通道12a，12b 係形成在波導末端3a，3b。溫度保持通道12a，12b係提供 來允許其中的溫度保持材料的流動能夠使得波導末端3 a， 3b的附近溫度維持恆定。用來傳遞微波的波導末端丨3a， 13 b係由一彳政波產生構件（未示出）所產生到波導末端3 a， 3 b ’其分別連接到波導末端3 a，3 b。〇型環槽1 8係形成部 份連接到微波導入窗4a，4b及處理室蓋子i。一 〇型環1 〇 16« 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 563183 A7 ---- B7 五、發明說明（14) 係具有一 〇型環槽1 8。利用0型環1 0，其部份連接到微波 導入窗4a，4b及處理器蓋子1來密封。處理器内部19可使 用〇型環9及10來與外界空氣隔離。 複數個氣體引入孔2 1做爲反應氣體供應孔，其形成於 >勇出板5中。氣體引入孔2 1的形成使得其由一個壁面穿過 /勇出板5到湧出板的另一壁面。如圖3所示，氣體引入孔 2 1的配置使得其可散佈在湧出板5的整個表面上。如圖3 所示’在電漿製程裝置中具有兩個湧出板。 如圖1到3所示，一金屬板1 6做爲一微波傳送防止構件 的一導體板，其係置於一湧出板5及處理室蓋子i之間。 一凹處做爲一空間，形成在處理器蓋子1的一内部壁面 中’而面對金屬板16的一個表面。此凹處及金屬板16的 一個表面共同形成一反應氣體通道15來做爲一反應氣體 供應通道。金屬板丨6係插入到一適當的凹處，其係形成 在處理器蓋子1的内部壁面上，並固定於其中.。再者，金 屬板1 6可以由湧出板5來壓入到處理器蓋子1的該内部壁 面上來固定，或是使用一螺絲等來固定到處理器蓋子1的 内部壁面。 如圖4及5所示，形成反應氣體通道1 5的凹處係形成在 處理器蓋子1中的十二個位置。金屬板丨6係提供來覆蓋個 別的凹處。複數個連接孔2 2係形成在金屬板1 6中，藉以 連接反應氣體通道15及氣體導入孔21。連接孔22的形成 使得其由金屬板16的一個表面穿過金屬板16到金屬板16 的另一個表面’其係位於相對於該一個表面，而其是與消 -17- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁} 裝 Ί»τ. 563183 A7 B7 五、發明說明（15) 出板5相接觸。 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 一反應氣體入口 1 4係形成在處理器蓋子1中，所以其可 連接到反應氣體通道1 5。一反應氣體供應構件係由一反 應氣體源（未示出）連接到反應氣體入口 1 4，反應氣體通 道15 ’連接孔22及氣體引入孔21所形成。反應氣體通道 15的一側壁表面包含金屬板16的一表面（上表面），而金 屬板1 6係爲在反應氣體通道1 5及湧出板5之間。金屬板 1 6的厚度較佳地是設定成大於微波的薄層深度。 現在，將説明在圖1及2所示的電漿製程裝置的例子 中，使用像是一電漿C VD裝置的運作。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 首先，處理器内部19係使用一眞空泵來維持在眞空狀 態。然後一反應氣體做爲沉積來源材料即由反應氣體入口 1 4透過氣體通道1 5，連接孔2 2及氣體引入孔2 1來供應到 處理器内部1 9。連接孔2 2及氣體引入孔2 1的形成使得其 可散佈來面對基板8的一整個表面，所以該反應氣體可以 均勻地供應到面對要處理基板的一表面之整個表面的位 置。藉由調整該反應氣體的壓力及流速，反應室内部19 即保持在一預定的壓力。在此狀態下，由波導13a，13b所 供應的微波即透過波導末端3a，3b，波導開口 11a，lib， 微波導入窗4a，4b及湧出板5來傳遞到處理室内部1 9，而 被輕射。 該引入到處理器内部1 9的反應氣體係由微波激發而產 生電漿。使用此電漿可以沉積一預定材料的薄膜在基板夾 持器7所提供的基板8的一表面上。微波導入窗4a，4b及 -18 - 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） 563183 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 A7 B7 五、發明說明（16 ) 湧出板5係分別由介電質形成，所以該微波可透過微波導 入窗4a，4b及湧出板5來傳遞到處理器内部1 9。 此時，金屬板16係置於反應氣體通道15及湧出板5之 間，如上所述。金屬板1 6爲一導體，其不允許微波傳 送。因此，該傳遞到湧出板5的微波將因爲該金屬板1 6的 存在而不會傳遞到湧出板5。因此，因爲微波而在反應氣 體通道1 5内的一不想要的位置產生電漿的狀況可被防 止。因此，一反應氣體通道15的内壁即可避免因爲在不 想要的位置產生電漿而受到損害。再者，其也可防止因爲 在不想要的位置產生電漿而在反應氣體通道15内造成沉 積產生的問題也可防止。由此，透過連接孔2 2及氣體引 入孔2 1由反應氣體通到1 5供應到處理室内部1 9的一反應 氣體的流速可以被防止來偏離一預定的流速，而使得可產 生穩定的均勻電漿。由此，即可達到均勻的電聚製程。 此外’因爲金屬板1 6具有一相當高的導熱.性，其係置 於湧出板5的其它壁面上（上表面），其可達到湧出板5的 平面上溫度的均勻性。因此，當由於湧出板5中的電漿所 造成局部的溫度上升，熱量可以快速地由發生溫升的區域 中傳送到其它的區域。因此，由於局部溫升所造成的湧出 板5的變形或損壞即可防止。 再者，其可確實地防止微波由湧出板5侵入到反應氣體 通道15,所以在反應氣體通道15内— 電聚產生：被防止，即使増加了反應氣通道15的體積： 使用反應氣體通i酋1 5傲A —經；^ a七，上、、 ^ 1 5 1 ^ A 餐衝罜來使該反應氣體的壓 -19- 本紙張尺度適用中國國豕標準（CNS)A4規格（210 X 297公爱） • I.-----I --- (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) - 563183 A7 五、發明說明（17 ) 力及其它者能夠均勻地供應到處理室内部丨9。由此， 應氣體通道15可以充份地增加體積，藉以允許其使用= ------------裝--- (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 爲一緩衝室，而不會在一不想要的位置產生電漿，所以該 反應氣體可在一較爲均勻的條件下被供應到處理室内^ 1 9 中。 . 再者，金屬係可相對較爲容易地加工，所以金屬板^ 6 用來做爲具有一預定形狀的微波傳送防止構件，即可相當 容易地獲得。因此，根據本發明可以防止增加該電漿製程 裝置的製造成本。 此外，在湧出板5的其它壁面及處理室蓋子！的該内部 壁面的一部分之間可容易地形成一空間，其可形成如上述 的處理室蓋子1的該内部壁面中的一凹處。另外，金屬板 1 6將可位在一壁面上’其是在渴出板5的側面上，其空間 係包含在反應氣體通道1 5内，所以來自湧出板5的微波傳 遞到反應氣體通道1 5，可以確實地由金屬板1 6所防止。 再者，供應到處理器内部1 9的一流速及這種反應氣 體，可以藉由加工相當簡單的金屬板1 6來改變其連接孔 22的方式而來容易地改.變。 經 濟 部 智 慧 財 產 局 貝 工 消 費 合 作 社 印 製 此外，湧出板5係由介電質形成。微波可以藉由使用這 種允許微波傳送的介電質所形成的湧出板5來很確實地傳 遞到處理器内部1 9 ° 另外，如圖1及5所示，所形成的反應氣體入口 14可連 接到反應氣體通道1 5，其係形成在偏離於反應氣體通道 1 5的一中心部份的位置中。因爲反應氣體通道1 5係做爲 20-
563183 A7 B7 五、發明說明（18) 一緩衝室的功能，但其有可能來以足夠的精度來控制一流 速，以及這種由氣體引入孔2 1導入到處理室内部1 9的一 反應氣體。 根據本發明而對該電漿製程裝置的該第一具體實施例的 修正將參考圖6來説明。 ‘ 如圖6所示，該電漿製程裝置基本上爲與圖1到5所示的 該電漿製程裝置具有相同的結構。但是在圖6中所示的該 電漿製程，其與圖1到5所示的電漿製程裝置不同的是， -其設定了 0型環26，27的不同位置，其係用來密封結合微 波導入窗4a，4b的部份及處理室蓋子1。因此，在圖6所 示的電漿製程裝置中，0型環槽24，25係形成在位於微波 引入窗4a，4b上的波導末端3a，3b的一較低平面上。〇型 環26，27係分別提供在〇型環24，25中。由波導13a , 13b 所供應的微波係由波導末端3 a，3 b的開口 11 a，11 b分別透 過微波導入窗4a，4b來傳遞到湧出板5。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 —.------mp-裝— (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 如圖6所示的該電漿製程裝置可以達到那些圖丨到5所示 的根據本發明的第一具體實施例的該電聚製程裝置所達到 的效果一樣。同時，因爲〇型環26，27係提供在圖6所示 的位置上’其有可能來將〇型環26，27配置在遠離微波的 傳遞路徑上，其係由微波導入窗4a，4b傳遞到頌出板5。 因此’ 0型環26，27因爲微波所造成損害的風險即可降 低。因此，可使〇型環26, 27的壽命較長。由此，可以在 較長的時間内達到該電漿製程裝置的穩定運作。 此外，0型環26，27具有如圖6所示的結構，其可與當 -21 -本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） 563183 A7
五、發明說明（19 ) -----.-------t·— (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 應用到下述的本發明的第四具體實施例的第二例時達到相 同的效果。再者’纟一例中，金屬板16可能會以某種方 式與所供應的反應氣體進行反應，其需要—金屬板表面可 以接受表面處理，例如陽極氧化處理。 第二具體實施例 . 再回到圖1及3，根據本發明的該電漿製程裝置的第二 具體實施例中，以介電質，例如礬土或氮化鋁，所製成的 湾出板5的氣體引入孔21的直徑，其可形成像是1〇 mm。 然後，金屬板1 6的連接孔2 2的直徑可以改變，藉以改變 一流素，及供應到處理器内部i 9的這種反應氣體。特別 疋’其可製備具有不同直徑的複數個金屬板16。加工這 種金屬板1 6比加工湧出板5要容易，所以根據本發明的該 電漿製程裝置可以簡易地獲得。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 此外，如圖3及4所示，連接孔2 2的直徑係設定成小於 氣體引入孔2 1的直徑。在這樣的狀況下，連接孔2 2的直 徑可以做爲一控制因素來改變該反應氣體的流速。另外， 金屬板1 6的加工係可使連接孔2 2的形成相當地容易，所 以有可能進行高精度的加工。因此，透過連接孔2 2及氣 體引入孔2 1供應到處理室内部1 9的該反應氣體的流速可 以明確地及簡易地由改變連接孔2 2的直徑來改變。再 者，在一例中，金屬板1 6可能會以某種方式而與所供應 的反應氣體來反應，其需要一金屬板表面能夠承受表面處 理，例如陽極氧化處理。 第三具體實施例 -22- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公楚） 563183
五、發明說明（20) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 根據本發明的該電漿製程裝置的第三具體實施例具有與 圖1到6所示的根據本發明的第一具體實施例的該電漿製 程裝置相同的結構，並且金屬板i 6及處理室蓋子i係用相 同的材料形成。依此方式，金屬板16的一熱膨脹率可以 構成大致地相等於處理器蓋子1的熱膨脹率。因此，當根 據該電漿製成而使金屬板i 6及處理室蓋子1的溫度上升 時，因爲金屬板16及處理室蓋子丨的熱膨脹差異所造成的 變形或損害，可以防止由金屬板i 6來造成。在一例中， 其中利用與處理室蓋子1相同材料形成的金屬板16也可能 以某種方式與該供應的反應氣體發生反應，其即需要一金 屬板表面可以承受像是陽極氧化處理的表面處理製程。 第四具體實施例 根據本發明的該電漿製程裝置的第四具體實施例，其具 有與圖1到6所示的根據本發明的第一具體實施例的該電 漿製程裝置相同的結構；但是，反應氣體通道及金屬 板16的形狀會與那些在第一具體實施例中的不同，如圖7 及8所示。根據本發明的該電漿製程裝置的第四具體實施 例，將參考圖7及8來加‘以説明。圖7係對應於圖4，而圖8 對應於圖5。 如圖7及8所示，該電漿製程裝置具有一種配置，其中 係整合了圖5中的三個反應氣體通道。換言之，整體成爲 了具有四個反應氣體通道15的凹處（見圖8)，而形成在處 理室蓋子1的一内部壁面上，而分別有開口 2〇a，2〇b介於 其間。其配置有四個金屬板1 6，所以其可覆苫這此凹 -23- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) i裝 · ;*·
Claims (1)
- 563183 f 09^106:95號專利申請案说· 8· 28 g 中文申請專利換本(92年8月）^8 六、申請專利範園 1· 一種電漿製程裝置，其包含·· 一具有一内部壁面的處理室，用以使用電漿來在内部 執行製程； 一微波輕射構件，其具有面對該處理室的一内部之一 壁面，及其它相對位在該一個壁面的壁面，其面對著該 處理室的該内部壁面，其配置使得在其它壁面與該處理 室的該内部壁面的一部份之間形成一空間，並可傳遞及 輪射微波於該處理室内；及 反應氣體供應裝置，其用以供應一反應氣體到該處理 室中’使其由該微波達到一電漿狀態，其中 該反應氣體供應裝置包含一反應氣體供應通道，其具 有一空間形成在該微波輻射組件的其它壁面及該處理室 的該内部壁面的一部份，該電漿製程裝置進一步包含： 一微波傳送防止構件，其配置於一區域上，其面對著 該微波輻射構件的其它壁面的該反應氣體供應通道。 2·如申請專利範圍第1項之電漿製程裝置，其中 該微波傳送防止構件的一表面具導電性。 3·如申請專利範圍第2項之電漿製程裝置，其中 該微波傳送防止構件為一導體板。 4·如申請專利範圍第1項之電漿製程裝置，其中 形成在該微波輻射構件的其它壁面與該處理室的該内 部壁面的一部份之間的一空間，係由在該處理室的該内 部壁面及該微波傳送防止構件所形成低凹處所環繞的空 間。 二 563183 申請專利範園 A8 B8 C8 D8 5. 如申清專利範圍第1項之電漿製程裝置，其中 該微波傳送防+ ★接# —人 .../、 二、… 止構件包含一連接孔，其形成使得其由 該微波傳送防止構件的面對該反應氣體供應通道之一表 面^過該微波傳送防止構件，到該微波傳送防止構件的 其它表面，其係位在相對於該一個表面，並面對著該微 波輕射構件’且其係連接到該反應氣體供應通道，及 該微波輻射構件包含一反應氣體供應孔，其形成使得 其由該其它壁面穿過該微波輻射構件到該微波輻射構件 6. 的該一個壁面，且其係連接到該連接孔。 如申請專利範圍第5項之電漿製程裝置，其中 該連接孔的一直徑係小於該反應氣體供應孔的一直 徑。 7. 如申請專利範圍第丨項之電漿製程裝置，其中 該微波傳送防止構件係以形成該處理室的一材料相同 的材料形成。 -2 - 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(210 X 297公复)
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