TWI223675B - Free floating shield and semiconductor processing system - Google Patents
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1223675 A7 B7 五、發明説明(]) 有關申請書 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 此爲1 9 9 8年1 1月3日所提出之美專利申請書序 號0 9 / 1 8 5,1 8 0之連續部份,其整個說明列作參 考,此申請書爲於1 9 9 8年元月1 6日所提出之美專利 申請書序號09/008,024,現爲1998年12 月1 3日所頒發之專利5,8 4 9 ,〇 8 8之連續部份, 其整個說明列作參考。 發明簡述 本發明一般係有關化學蒸氣沉積系統之保護遮蔽裝置 ’更明確言之,係有關用以減少薄膜沉積於處理裝備上之 氣體遮蔽裝置。而且,本發明係有關使用保護遮蔽裝置及 利用排氣控制之半導體處理系統。 發明背景 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 化學蒸氣沉積(CVD)系統用以製造薄而均勻之層 或薄膜於基體上,諸如半導體矽。在C V D處理期間中, 基體曝露於一或更多氣體物質,諸如矽烷,磷烷,乙硼烷 ,氧,臭氧等,及化學蒸氣,諸如TEOS (正矽酸四乙 酯),Τ Μ B (硼酸三甲酯),Τ Μ P i (磷酸三甲酯) ,TEB (硼酸三乙酯),TEBo (磷酸三甲酯)等。 氣體注射於淸潔,隔離之反應室中,並可與其他氣體及/ 或基體表面混合及反應,以產生所需之薄膜。C V D系統 普通使用注射器,此移送氣體物質直接至基體表面。一排 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(210X297公釐) -4- 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 1223675 A7 __ΒΊ 五、發明説明(2 ) 氣系統移去反應室中在反應期間所形成之廢氣產物,諸如 未反應之氣體及粉末。經過時間,薄膜沉積於該室之曝露 表面上,產生微粒污染源,此可能埋進薄膜中,或降低薄 膜均勻性。在許多應用上,包括半導處理,諸如純度及厚 度均勻性等薄膜特性需符合高品質標準。爲保持薄膜品質 及防止不可接受之缺陷程度,反應室需淸洗,以除去沉積 之薄膜。 注射口普通置於距基體表面一吋以下處。由注射器及 基體表面間之此有限之間隔,注射器表面及室壁在反應期 間中爲所產生之材料所塗覆。爲減少此區中之積聚量,一* 些CVD系統含有遮蔽裝置,此置於注射器及排氣口前方 。遮蔽裝置包含穿孔網板熔接於支持體上。供應管移送惰 性氣體,諸如氮至支持體及網板間之空間中。氮氣通過穿 孔網板離開遮蔽裝置,以減慢材料在沉積期間中積聚於遮 蔽裝置上之速率。 化學蒸氣沉積所需之反應普通在升高之溫度,例如 3 0 0°C至6 0 0°C上發生,基體及室加熱至所選處理之 適當溫度。反應室中之高溫度在穿孔網板中產生熱應力, 此會導致網板在一段時間後彎曲。穿孔網板之熱變形阻礙 氮氣之均勻通過網板,留下網板之一部份不能防止沉積材 料之積聚。網板移送氮氣至反應室之能力由於網板受沉積 材料所塗覆而進一步降低,需要移去及淸洗或更換遮蔽裝 置。由於網板基本上形成反應室之上”壁”,故變形之網 板亦干擾反應室內之處理反應劑化學物之均勻及分佈。移 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(210X297公釐) 一 -5- (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁)
1223675 A7 B7 五、發明説明(3 ) 去遮蔽裝置以便淸洗或更換受損之遮蔽裝置所造成之延遲 費時且費錢。需要一種遮蔽裝置,其網板之熱變形減至最 低或消除。亦需要一種遮蔽裝置,此提供均勻之惰性氣體 供應至反應室。同樣需要一種遮蔽裝置,其中,受損之網 板表面可迅速及廉價更換。 在大氣壓力CVD (AP CVD)處理中,基體在處 理期間中由一輸送帶輸送,此攜帶基體通過一或更多室。 反應室並非一封閉室,而是僅爲注射器前方之區域,在一 列簾幕之間,此使用惰性氣體,諸如氮使反應室與其餘處 理徑路隔離。在注射器之每一側邊上之排氣管用以抽出反 應室中未用之氣體及反應副產物。如以較之氣體引進於反 應室中之速率爲慢之速率取出排氣,則一些反應劑會逸出 反應室。故此,在先行技藝系統,排氣之流率普通大於氣 體注射進入室中之速率。多餘之惰性氣體自反應室間之區 域中被拉進反應室中,以提供緩衝區,阻止反應劑氣體逸 出。然而,自緩衝區鄰近被拉進室中之氣體在反應室之寬 度上並不均勻計量。故此,沿反應室之寬度上產生不均勻 之氣體至氣體界限。需要一種遮蔽裝置,此有效防止反應 劑氣體逸出反應室,而不干涉反應化學物。當氣體自通氣 口之一側邊上之注射器下方之區域,及通氣口之另一側邊 上之反應室間之緩衝區中被拉進排氣口中時,大量之反應 氣體再循環產生於相對氣體流之間。需要一種遮蔽裝置, 此有效排出室中之反應劑氣體,並減少反應室內之氣體再 循環至最低程度。 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(210X297公釐) (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 -6- 1223675 A7 B7 五、發明説明(4 ) 發明目的及槪要 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 本發明之一主要目的在提供一種遮蔽組件’用以保護 CVD處理中所用之氣體注射器之露出表面,室壁,排氣 口。 本發明之另一目的在提供一種遮蔽組件’此在遮蔽組 件之長時間使用中,均勻移送惰性氣體至遮蔽組件之表面 上,並可使用光滑不變形之表面形狀。 本發明之另一目的在提供一種遮蔽組件’此抵抗室內 所發生之化學反應所需之高溫,而不漏出氣體’或遮蔽組 件或移送保護氣體流之表面變形° 本發明之又另一目的在提供一種遮蔽組件’具有可移 去及可更換之網板。 本發明之另一目的在提供一種遮蔽組件’此提供反應 氣體及副產物對吸進室中之周圍氣體分開之雙排氣徑路。 本發明之又另一目的在提供一種遮蔽組件’此產生一 惰性氣體緩衝區,防止反應氣體逸出該室。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 本發明之另一目的在提供一種遮蔽組件,此可供應多 餘之惰性氣體流出該室,而非需要拉進周圍之氣體於室中 ,以防止在開放A P C V D系統中,反應劑氣體逸出該室 本發明之另一目的在提供一種遮蔽組件,此減少室內 之反應劑氣體再循環至最低程度,同時保護排氣徑路表面 〇 本發明之另一目的在提供一種遮蔽組件,使新蓋罩設 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(210X297公釐) 1223675 A7 ΒΊ _____ 五、發明説明(5 ) 計具有A P C V D處理模組或室由緩衝模組隔離’此抽出 室中多餘之惰性氣體,而非供應多餘之氣體拉進處理室中 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 〇 本發明之更普通目的在提供一種遮蔽組件’此具有長 可用壽命,減少維護成本,及增加C V D系統之使用時間 至最大程度,且此可經濟及有效製造及維護。 本發明之另一目的在提供一種遮蔽組件,此由一基部 構成,具有連續之單位框,俾容易而確實插進一板或網板 〇 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 總而言之,本發明提供一種耐久之保護遮蔽裝置,用 以防止薄膜過度浣積於CVD裝備上,並安全隔離反應室 及其餘處理徑路。遮蔽裝置包含一框組件’含有一對分開 之端壁,及一對側壁延伸於端壁之間,並安裝於其上。多 個遮蔽體由框組件攜帶,包含注射器遮蔽體設置用以防護 注射器注射之反應劑,及分部遮蔽體與注射器遮蔽體分開 ,用以防護排出之反應劑。遮蔽體各包含一基部,由基部 攜帶之一穿孔板,基部及穿孔板間之一充氣室,及一氣體 移送裝置用以移送惰性氣體至充氣室,其流率在使氣體擴 散通過穿孔板。在本發明之一方面,遮蔽體固定於框組件 內,俾遮蔽體在變化之溫度情況下能對框組件自由膨脹及 收縮。在本發明之另一方面,穿孔板由蔽體基部及端壁抓 住,俾板在變化之溫度情況下能對基部及端壁自由膨脹及 收縮,維持C V D薄膜之精確形狀需求。在本發明之另一 方面’分部遮蔽裝置各包含一出口用以供應惰性氣體至遮 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(210X297公釐) -8- 1223675 A7 B7 五、發明説明(6 ) 蔽裝置下方之區域中,以形成惰性氣體之緩衝區於處理室 內之沉積區之二側邊上。 (請先閲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 本發明並包含一大氣壓力化學蒸氣沉積系統,此包含 多個處理室,各具有一注射器在其中,用以注射反應劑於 處理室中,及排氣管置於注射器之相對側。一輸送帶沿處 理徑路上輸送基體通過處理室。多個緩衝室使處理室與其 餘處理徑路隔離。一蓋罩包圍處理室,緩衝室,及輸送帶 之處理徑路,並包含旁通導管供消音裝置之緩衝室通氣之 用。一保護遮蔽裝置安裝於處理室中,用以保護注射器表 面及排氣管之入口。保護遮蔽裝置包含注射器遮蔽體置於 注射器鄰近,及分部遮蔽體與注射器遮蔽裝置分開。遮蔽 裝置包含一入口在注射器遮蔽體之間,及一出口在分部遮 蔽體之間,供反應劑流過保護遮蔽裝置。分部遮蔽體各包 含一充氣室充有惰性氣體,及一底出口連接至充氣室,用 以移送保護蔽裝置下方之惰性氣體,以形成緩衝障壁於注 射口之相對側邊上。此A P C V D系統之創新在於新保護 遮蔽裝置能由處理室內供應多餘之惰性氣體,俾緩衝室內 之所有氣體流經旁通導管離開蓋罩,而非被拉進室處理排 氣口中。 在本發明之新實施例中,提供氣體分佈系統之一種保 護遮蔽裝置,此包含一框組件,含有一對相分開之端壁’ 及一對側壁延伸於其間,並安裝於端壁上。提供多個單位 遮蔽體,由框組件攜帶。單位遮蔽體各由單件之基部構成 ,及基部具有單位框構製於基部之周邊周圍,由單位框攜 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(210X297公釐) -9- 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 1223675 A7 _B7 五、發明說明(7 ) 帶之一保護板’由基部及穿孔板部份界定之一充氣室,及 一氣體移送裝置用以移送氣體至充氣室,其流率在使氣體 擴散通過穿孔板。 自以下詳細說明及後附之申請專利範圍,並參考附圖 ,可更容易明瞭本發明之其他目的及特色。 圖形之簡要敘述 圖1爲現有之先行技藝(A P C V D )處理系統之槪 要圖,此可加裝本發明之保護遮蔽裝置。 圖2爲圖1之C V D系統之處理模組或室之槪要圖, 顯示現有之先行技藝式之氣體遮蔽裝置。 圖3爲本發明之保護遮蔽裝置之槪要圖,部份切去, 顯示安裝於處理模組中。 圖4爲圖1之遮蔽組件之圖畫4圖。 圖5爲預製之穿孔網板之圖畫圖,跨越於圖3之遮蔽 組件之注射器出口及內排氣口之間。 圖6爲圖3之遮蔽組件之端壁及內計量管之頂平面圖 圖7爲圖3之遮蔽組件之端壁之前平面圖。 圖8爲影致沿圖7之線8 - 8上所取之斷面圖。 圖9爲在圖7之圓圈9 一 9內之區域所取之放大圖。 圖1 0爲圖3之遮蔽組件之注射器部份氣體移送組# 之端視圖 圖1 1爲在圖10之圓圈1 1 一 1 1內之區域所取之 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 X 297公釐) ------txi·· — (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) S-. -10- 1223675 A7 ____B7 五、發明説明(8 ) 放大圖。 圖1 2爲圖3之遮蔽組件之分部氣體移送組件之端視 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 圖。 圖1 3爲在圖1 2之圓圈1 3 — 1 3內之區域所取之 放大圖。 圖1 4爲本發明之另一實施例之遮蔽組件之斷面圖。 圖1 5爲新C V D系統處理蓋罩之槪要圖,能排出緩 衝模組中多餘氣體,同時經由使用新遮蔽裝置確保安全拘 束處理氣體。 圖1 6爲本發明之另一實施例之遮蔽組件之斷面圖。 圖1 7 a及1 7 b分別爲圖1 6之遮蔽組件之端視圖 ,及大致在圓圈 17b — 17b內之區域所取之放大圖。 圖1 8 a及1 8 b爲圖1 6之遮蔽組件之遮蔽體之圖 畫圖,並顯示該板插進遮蔽體中。 圖1 9 a及1 9 b分別爲圖1 6之另一遮蔽組件之端 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 視圖,及大致在圓圈1 9 b - 1 9 b內之區域所取之放大 圖。 圖2 0 a爲圖1 6之遮蔽組件之端壁內之前平面圖。 圖2 0 b爲圖2 0 a之端壁外之前平面圖。 圖2 1爲圖1 6之遮蔽組件之斷面圖,顯示組合於通 氣覆緣中之通氣遮蔽組件。 圖2 2 a及2 2 b分別爲圖1 6之另一遮蔽組件之側 壁之一及墊片之端視圖,及大致在圓圏2 2 b — 2 2 b內 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(210 X297公釐] -Π - 1223675 A7 B7 五、發明説明(9 ) 之區域所取之放大圖。 圖2 3爲計量之照片圖,包含本發明之另一實施例之 一凸緣。 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 圖2 4 a及2 4b爲CVD系統處理蓋罩之槪要圖, 能排出緩衝模組中多餘之室氣體,同時經由使用新遮蔽裝 置確保安全拘束處理氣體。 圖2 5爲頂面圖,顯示經由圖2 4之C V D系統處理 蓋罩排放之各種氣體之徑路。 圖2 6爲遮蔽組件及注射器之一部份之斷面圖,顯示 氣體流。 圖2 7爲通氣覆緣中所組合之遮蔽組件之另一實施例 之透視圖。 圖2 8爲圖2 7之遮蔽組件之分解圖。 圖2 9爲圖2 7之遮蔽組件之通氣框之透視圖。 圖3 0爲圖2 7之遮蔽組件之分部遮蔽裝置框之透視 圖。 圖3 1爲圖2 7之遮蔽組件之端壁之透視圖。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 主要元件對照表 10 C V D處理系統 11 處理模組 14 注射器 16 反應室 18 導管 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(210X297公釐) -12- 1223675 A7 B7 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 五 、發明説明( 10 ) 2 〇 注射口 2 2 基體 2 4 輸送帶 2 6 蓋罩 2 7 緩衝模組 2 8 簾幕 3 〇 充氣體 3 2 排氣管 4 〇 遮蔽體 4 2 背壁 4 6 入口 5 0 入口邊緣 5 8 出口 6 2 端壁 6 4 側壁 6 5 合釘 6 6 側口 7 6 穿孔板 8 〇 計量管 8 3 氣體供應管 8 8 槽 8 9 凹入區 9 1 支持表面 9 2 槽 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁)
、1T -. 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(210X297公釐) -13- 1223675 A7 B7 五、發明説明(n ) 9 4 孔 9 5 縫隙 (請先聞讀背面之注意事項再填寫本頁) 108 保持裝置 13 1 旁通導管 141 單位框 19 4 密封薄墊片 發明之詳細說明 現詳細參考附圖所示之本發明之較佳實施例。現轉至 附圖,其中,各圖中相同之組成件由相同數字標示,注意 圖1及圖2。 圖1槪要顯示現有先行技藝C V D處理系統1 〇之一 部份,此使用本發明之保護遮蔽組件,如本藝中所知,大 氣壓力CVD系統普通包含一或更多處理模組或室11 , 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 沿處理徑路上設置。處理模組1 1之組成件顯示於圖2。 每一處理模組包含一注射器1 4用以注射化學反應猁及其 他氣體物質於反應室或處理區中,整個標示爲1 6 ,在注 射器1 4正下方。在所示之例中,CVD系統1 0包含四 處理模組1 1 ,如顯示於圖1 ,唯應明瞭所用之處理模組 1 1之數取決於特定處理之限制。導管1 8移送氣體物質 至注射器1 4,此輸送氣體通過分開之氣體流徑路至注射 口 2 0之一。雖未顯示,但每一注射口 2 〇沿注射器1 4 之縱軸在長度方向上延伸,以移送成薄片狀之氣體物質至 反應室1 6。基體2 2由輸送帶2 4沿處理徑路上輸送。 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(210X29—7^-- -14- 1223675 Α7 Β7 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 五、發明説明(12 ) 整個處理徑路包裹於蓋罩2 6內,此提供淸潔,無污 染之環境,供輸送及處理基體之用。如顯示於圖1 ,處理 模組1 1由緩衝模組2 7分開,此使處理模組1 1與其餘 處理徑路隔離。如顯示於圖2,緩衝模組2 7包含多個簾 幕2 8自一充氣3 0垂下,充氣用以移送惰性氣體,諸如 氮氣體於簾幕2 8之間。包含未反應氣體之沉積廢氣體產 物自反應室1 6驅出通過排氣管3 2,此連接至適當之排 氣系統(未顯示)。室沉積區1 6及基體2 2由加熱元件 3 4保持於所需之反應溫度上。 當基體移動通過每一反應室1 1時,注射之物質相互 反應,及/或與基體2 2之上表面反應,以形成一均勻薄 層或薄膜。C V D方法中所用之實際反應劑視所需之薄膜 之型式及品質而定。在處理系統1 0之一應用中,內口 2 0經注射器1 4及一導管1 8連接至矽源反應劑,諸如 T E 0 S,矽烷,或乙矽烷及氮,且如需要,一摻雜劑源 反應劑,諸如Τ Μ P i ,Τ Μ B,磷化氫,及/或乙硼烷 。反應劑普通由惰性載送氣體,諸如氮供應。氧或氧及臭 氧及氮之組合經由另一導管18及注射器14移送至外口 2 0。一純氮氣體流移行通過另一導管1 8而至中間分隔 口 2 0,使矽,硼,及磷源反應劑與氧化族團分開,直至 氣體接近晶片表面爲止。 在此說明本發明之遮蔽裝置裝置1 2之一應用。明確 言之,遮蔽裝置1 2顯示保護注射器1 4之前面及排氣管 3 2之入口。然而,應明瞭遮蔽裝置1 2亦可用於其他應 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 1-· I IJ:. · 訂 4. 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) Α4規格(210Χ297公釐) -15- 1223675 A7 B7 五、發明説明(13) (請先聞讀背面之注意事項再填寫本頁) 用上’諸如保護處理模組之室壁,或保護排氣徑路,包含 出口。而且,遮蔽裝置1 2可應用於C V D系統,操作於 各種壓力,不僅在大氣壓力,諸如次大氣體(SACVD )’或低壓力(LPCVD),或高壓力系統。遮蔽裝置 Γ 2亦可應用於不同成份,不獨氧化矽(S i〇@ 2 V ) ,或矽酸硼磷玻璃(B P S G )系統之各種薄膜沉積上。 本發明之物質並不限於任何特定應用。 轉至圖3及4,本發明之遮蔽組件1 2置於注射器 1 4之前方及排氣通道3 2之入口,在此,保護此等表面 ,防止薄膜沉積及可能之污染物積聚。與先行技藝之遮蔽 裝置不同,本發明之遮蔽組件丨2更精確界定反應室沉積 區1 6之界限。如以下更詳細說明,遮蔽裝置1 2亦防止 反應劑遷移至遮蔽裝置1 2之分路部份外,限定反應皺沉 積區1 6於精確界定之區域。由控制沉積區之大小,本發 明之遮蔽裝置12對室內所發生之反應化學物及氣體流提 供較大之控制,從而改善基體上所沉積之薄膜之品質及均 勻性。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 遮蔽裝置1 2具有模組構造,且大體包含若干分開之 遮蔽體40。二遮蔽體40 a及40b合作,以界定遮蔽 體1 2之背壁,此置於注射器1 4之前面上,以包裹注射 器1 4之外邊緣。此構造確保注射器1 4之前面及排氣管 3 2之入口邊緣大致與反應副產物及未用反應劑隔離。遮 蔽體4 0 a及4 0 b分開,以界定遮蔽裝置之一入口 4 6 ,供注射器1 4所注射之反應劑通過遮蔽裝置。入口 4 6 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(210X297公釐) -16- 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 1223675 A7 ___B7 五、發明説明(14 ) 之大小,形狀,及構造取決於處理系統1 0中所用之特定 注射器1 4之注射口 2 0之構造。在本實施例中,入口 4 6具有窄長構形,其大小在使入口 4 6之邊緣剛在最外 注射口 2 0之外側,以對注射器1 4之前面提供最大保護 。然而,應明瞭在本發明之範圍內,入口 4 6之構形可作 相當大改變。例如,在本發明之其他修改中,遮蔽體 4 0 a及4 0 b可合倂成單個組件,及入口 4 6由構製穿 過單個組件之一開口界定。 遮蔽體40 c及40 d置於遮蔽體40 a及40 b下 方,且稍外方,遮蔽體4 0 c及4 0 d之內邊緣合作,以 界定內排氣徑路1 1 6之開始,此通至排氣管3 2之排氣 體入口 5 0,以移去沉積區1 6中之處理氣體。遮蔽體 4 0 c及4 0 d相分開,形成遮蔽組件1 2之一出口 5 8 於其間。出口 58對齊入口 46,且遠較入口 46爲大。 由於本發明之遮蔽裝置12提供反應室沉積區16之界限 ,故出口 5 8之寬度大致界定沉積區。在所示之實施例中 ,出口58具有寬度約爲2·5吋,相較於入口寬度之 0 · 2 5吋。然而,應明瞭出口 5 8之大小及構形可修改 至特定應用之限度。 遮蔽體4 0配合端壁6 2,以形成包封之空間’保護 氣體經此引進。端壁6 2亦具有U形構造,以包裹注射器 1 4之前方。側壁6 4由螺釘6 3或其他適當固定件安裝 於端壁6 2上,從而固定遮蔽裝置1 2之各組成件一起。 在較宜之實施例中,遮蔽體4 0並不直接安裝於端壁6 2 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(210X297公釐) (請先聞讀背面之注意事項再填寫本頁)
-17- 1223675 A7 B7 五、發明説明(15) (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 上,而是在不同之溫度情況下可膨脹及收縮,如以下有關 圖7及8所述。端壁62包含向外凸出之合釘65 ’此方 便遮蔽裝置1 2之組合,當側壁6 4連接時,提供端壁之 正確對齊及間隔。使用螺栓或其他類似固定件’以固定側 壁6 4於端壁6 2,固定遮蔽體4 0於此框架內’可容易 組合及分離遮蔽體,提供一模組鏑之遮蔽體1 2,方便淸 潔及維護,如以下更詳細說明。然而,在本發明之另一構 形,可使用不能迅速分解遮蔽裝置1 2之裝置,以固定遮 蔽裝置一起。 側壁6 4向外與遮蔽體4 0 a及4 0 b分開’以界定 排氣口 5 0,用以直接移送排氣至排氣管3 2。遮蔽體 4 0 c及4 0 d之向上延伸部份與側壁6 4之內部分開’ 從而分進入排氣口 5 0中之氣體流徑路爲在每邊上之一部 份,其目的更詳細說明於下。並設有側口 6 6 ,此使基體 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 可輸送通過處理模組,供來自處理模組1 1外之緩衝模組 2 7之氣體通過側壁6 4之內邊及遮蔽體4 0 c及4 0 d 之外部間所形成之排氣徑路6 8而至排氣口 5 0。除使用 側壁6 4及遮蔽體4 0 c及4 0 d之向上延伸部份來形成 側邊排氣徑路6 8外,應明瞭側邊排氣口可由側壁6 4中 之一孔提供。在本發明之另一實施例中,經由遮蔽體 4 0 c及4 0 d引進之惰性氣體可向外排氣體徑路6 8上 方流,並經孔6 6流出而進入緩衝區2 7中。 遮蔽體4 0之露出表面由惰性氣體,諸如氮,氬,氦 ,或其他當氣體之障壁保護,防止化學反應劑。氮由阻絕 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(210X297公釐) -18- 1223675 A7 B7 五、發明説明(16) (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 遮蔽體4 0之表面與化學反應劑氣體流,減少薄膜沉積至 最低程度。由於遮蔽體4 0 a及4 0 b大致相同,唯相互 相反,故僅詳細說明遮蔽體4 0 a ,唯該說明同等適用於 遮蔽體40b。遮蔽體40 a包含一穿孔板或網板76, 此彎曲或預製成圖5所示之所需形狀,俾板7 6設立離開 遮蔽體4 0 a之基部4 2,以形成一充氣室7 8。穿孔板 宜具有厚度在〇·005至0·012吋範圍,例如 0 . 0 0 8吋。穿孔板之適當材料包括不銹鋼, inconel , 或其他相似合金。該網板之孔率在1 0 %至3 0 %。 一氣體供應裝置用以充塡惰性氣體,諸如氮於充氣室 7 8中,其流率在使氮滲透穿孔板7 6,並形成一氮氣體 雲於板7 6前。在所示之實施例中,一或更多之導管或計 量管8 0置於充氣室7 8中,並通過壁6 2而連接至外部 惰性氣體源(未顯示),用以移送氣體至充氣室。計量管 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 8 0之壁多孔,使氣體可在所有方向上均勻擴散通過該管 。如此,自計量管中取出氣體不限於構製於導管壁中之個 別孔,如先行技藝系統。在先行技藝系統,鑽製於固體管 中之個別孔使氣體以高速離開每一孔,自金屬表面維持高 度動量,並產生局部噴氣於充氣室內。此局部噴氣導致惰 性氣體不均勻分佈於充氣室中及網板前,對防止更迅速沉 積於網板上所提供之保護,及反應劑在室內之均勻性’及 沉積薄膜之均勻性有不利影響。由本發明之計量管8 0, 氣體沿管之整個長度及圓周上均勻擴散,氣體以均勻之速 度充滿整個充氣室。如此,導管8 0提供低速度,均勻供 I紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(210X297公釐) ^ -19- 1223675 A7 B7 五、發明説明(17 ) (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 應無局部影響之氣體。呈現所需孔率之導管8 〇之材料包 含鎳,不銹鋼,或碳化矽。雖計量管8 0較宜,但應明瞭 導管8 0可由先行技藝之導管取代,具有實心管壁,構製 有一列孔用以注射惰性氣體於充氣室中。 爲達成氣體之均勻分佈於充氣室內,計量管8 0或聯 合之若干導管宜大致沿充氣室7 8之長度上延伸。如特別 顯示於圖3,計量管8 0置於入口 4 6鄰近,以提供大致 氮氣體集中於沉積區中,氮或其他惰性氣體以一流率供應 至計量管8 0,此確保充分之氣體不斷充進充氣室,以提 供滿意之氣體障壁於穿孔板7 6之整個表面上。此處所述 之AP CVD處理模組之遮蔽體4 0 a及4 0 b中所用之 氮氣體之普通流率約爲每分鐘5至15標準升。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 在較宜之實施例中,遮蔽裝置1 2具有模組式設計, 俾容易及方便淸潔及維護。如顯示於圖6,計量管8 0插 進端壁6 2中所構製之一孔中’並經由導管之未端處所設 置之一安裝構件8 1固定。C環密封8 2或其他適當之密 封裝置提供計量管8 0及端壁6 2間之密封。氣體經氣體 供應管83 (圖4)及配件84移送至端壁62。氣體流 過端壁中所構製之內通道(未顯示),並經管中之孔8 5 進入計量管8 0中。在本實施例中,每一遮蔽體4 0 a及 4 0 b之計量管8 0插進不同之端壁6 2。然而,在本發 明之其他實施例中,二遮蔽體4 0 a及4 0 b之計量管 8 0可插進相同之端壁。計量管之插進端壁使計量管8 0 容易移出,無需拆開一或二端壁62,或移出網板76。 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(21〇Χ297公釐) -20- 1223675 A7 _______B7 五、發明説明(18 ) (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 雖導管8 0之能通過端板6 2移出有利,但應明瞭本發明 之其他實施例可包括導管整個包含於充氣室7 8內,固定 於端壁內,需要移去端板6 2,以移出導管。 CVD處理普通在高溫上發生,通常高至6 0 0 °C。 在先行技藝之遮蔽裝置,網板曝露於熱室,同時遮蔽背板 置於充有連續氮氣體流之充氣室後方。如此,背板在較網 板爲低之溫度上。網板之較小厚度,較低質量,及較高溫 度使網板較之背板更迅速膨脹至較大程度。由於網板直接 熔接於背板上,此熱膨脹使網板翹起,彎曲,或屈曲。遮 蔽裝置之重複受加熱會引起網板破裂。先行技藝之遮蔽裝 置使用浮花壓痕構製於網板或其他裝置上,以減少此屈曲 效果。然而。此等措施並不完全克服屈曲問題。而且,網 板之變形及浮花壓痕使反應室變形,干擾室沉積區1 6內 之反應劑之均勻分佈。由本發明之遮蔽裝置1 2。穿孔網 板之屈曲大致消除,因其爲浮動,而非在其邊緣上固定。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 在本發明之較宜實施例中,遮蔽體4 0 a並非固定或 溶接於端壁6 2,及穿孔網板7 6並非固定或熔接於遮蔽 基部1 2或端壁6 2上。而是,遮蔽體40 a及穿孔網板 7 6保持位置,當遮蔽體4 0 a及網板7 6在變化之溫度 情形下膨脹及收縮時,遮蔽體4 0 a及網板7 6可對端及 側壁6 2及6 4之框架移動,而不產生內部壓縮應力,不 導致屈曲,翹起等。至少一且宜二端壁6 2之內部製成保 持穿孔板7 6之末端及遮蔽體之基部4 2之形狀。如顯示 於圖7及9,端壁6 2包含一槽8 8構製於端壁6 2上, 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(210X297公釐) -21 - 1223675 A7 B7 ___ 五、發明説明(19 ) (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 此相當於預彎曲穿孔板7 6之形狀。穿孔板之末端8 7置 於道8 8中,以槽8 8之壁保持板末端固定。端壁6 2並 包含一凹入區8 9 ,此配合遮蔽體4 0 a之基部4 2之形 狀。遮蔽體4 0 a置於凹入區中,以連接遮蔽體4 0 a於 端壁6 2。槽8 8及凹入區8 9之壁大致密封板之末端’ 防止氣體流於穿孔板之末端周圍。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 槽8 8及凹入區8 9具有深度,俾在室溫度附近之溫 度上,板7 6及遮蔽體4 0 a之基部4 2之末端間有一重 大之空隙至槽8 8及凹入區8 9之封閉端。在升高之操作 溫度上,此普通大於4 0 0 °C,穿孔板7 6及基部4 2會 膨脹,導致板7 6之未端大致塡塞於槽8 8。構製於二端 壁6 2中之槽8 8及凹入區8 9吸收穿孔板之膨脹,減小 或甚至消除穿孔板之屈曲或翹起。在本實施例中,穿孔板 爲不銹鋼所製,並具有厚度約爲0 · 0 0 8吋,及插入於 槽88中長度約爲0.150吋,槽88具有深度在 0 · 200吋範圍,及寬度在0 · 0085至0 · 010 吋範圍。凹入區89亦具有深度在0.200範圍,以應 付基部4 2之同樣插入深度0 · 1 5 0吋,及寬度中之 0 . 001至0 · 005吋範圍之容差大於基部42之形 狀。 與遮蔽體4 0 a同樣,遮蔽體4 0 c由端壁6 2固定 ’及穿孔板9 8由遮蔽基部9 9及端壁6 2固定,俾該板 在溫度情況下膨脹及收縮之期間中,基部9 9及穿孔板 9 8可對端壁6 2移動及相互移動。端壁6 2包含一槽 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(210X297公釐) ' -22- 1223675 A7 B7 五、發明説明(20) (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 104,穿孔板98之末端固定於其中(圖7 — 8)。端 壁6 2亦構製有一凹入區1 〇 6,其造形在接受遮蔽體 4 0 c之末端。槽1 〇 4及凹入區0 6之壁保持遮蔽體 4 0 c固定,並防止氣體漏出充氣室1 〇 〇之末端。一空 隙存在於穿孔板9 8及基部9 9至槽1 0 4及凹入區 1 〇 6之底部之邊緣間,俾穿孔板9 8及基部9 9在變化 之溫度情況下可膨脹。如以上有關遮蔽體4 0 a所討論, 當溫度增加時,穿孔板9 8及基部9 9可膨脹,導致板之 末端移動更深入於槽1 0 4中,及基部9 9之末端移動更 深入凹入區1 06中。如此,端壁6 2之槽1 04及凹入 區1 0 6保持遮蔽體4 0 c固定,同時容許遮蔽體4 0 c 及網板9 8在變化之溫度情況下膨脹及收縮。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 穿孔板9 8之側邊亦由遮蔽體4 0 c之基部9 9保持 ,其方式爲當網板膨脹及收縮時,網板9 8可對基部9 9 移動。如特別顯示於圖12及13,基部9 9包含一第一 保持裝置1 0 8及一第二保持裝置1 1 0,用以保持穿孔 板9 8之側邊。在本實施例中,保持構件1 〇 8及1 1 0 由縱向延伸之槽提供,構製於基部9 9中。穿孔網板9 8 之側邊置於槽1 0 8及1 1 0中,此等保持側邊固定,同 時容網板9 8在變化之溫度情況下膨脹及收縮。在本實施 例中,槽1 0 8,1 1 0各具有深度約爲0 · 1 〇吋,及 寬度約爲0 · 0 1 0吋。 由構製於端壁6 2中之槽及凹入區,以及遮蔽體 40a ,40b之基部42及遮蔽體40c,40d之基 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(210X297公釐) 一 -23- 1223675 A7 __— B7 五、發明説明(21 ) (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁} 部9 9之構形,穿孔板7 6及9 8可容易滑進基部中,及 遮蔽體插進端壁中。由少至四螺栓6 3固定側板6 4於端 壁6 2中,及各由單個配件8 1插進四計量管8 0及 1 0 2 ’谷易兀成遮蔽組件1 2。即使有氮氣障壁,在長 時間處理後,一些薄膜可沉積於穿孔板7 6及9 8之表面 上。當積聚之薄膜開始干擾遮蔽裝置1 2之作用時,遮蔽 裝置1 2可容易分解,以移出遮蔽體4 〇,以便淸潔或更 換受塗覆之網板。可安裝新或淸潔之網板7 6及9 8或遮 蔽體4 0,以便連續操作,同時淸潔用過之網板或遮蔽體 4 0,以減少處理系統1 〇空閒或停工之時間。遮蔽體 4 0及網板7 6及9 8淸潔後可再使用。在其餘零件需要 作爲一單位淸潔時’多孔之計量管8 0及1 0 2亦可容易 移出整個遮蔽體12。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 圖1 4顯示遮蔽體1 2之一實施例,此包含不同型式 之保持裝置9 0 a ,用以保持穿孔網板固定。操作原理與 已述之固定網板7 6於基部4 2 (圖1 0 )之技術相同, 其中二零件互鎖,產生一形狀,此用以固定網板,而不限 制網板之邊緣。保持裝置9 0 a之形狀剛與遮蔽體4 0 a 所用之簡單桿9 3及9 6不同。 而且,亦可使用與所述用以固定網板9 8於基部9 9 上(圖1 2 )不同形狀之槽及網板邊緣,如顯示於圖1 4 之槽9 0 b。 如顯示於圖3,設置於遮蔽體4 0 a及4 Ob及遮蔽 體4 0 c及4 0 d間之通道1 1 6移送未用之反應劑及反 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(210X297公釐) -24 - 1223675 A7 B7 五、發明説明(22 ) (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 應副產物直接至排氣口 5 0,確保有效移去沉積區1 6中 之處理廢氣。此與先行技藝之遮蔽裝置不同,後者並不引 導氣體至控制徑路內之排氣口,而是供提供一層惰性氣體 於注射器之露出表面及排氣入口前方。所發出並覆蓋穿孔 板7 6,9 8之氮氣使穿孔板與化學反應劑氣體流隔離, 並禁止沉積薄膜於穿孔板之表面上。均勻供應惰性氣體於 每一穿孔網板前面,因爲由容許網板在變化之溫度情況下 對遮蔽體及端板移動,避免網板屈曲,翹起,或其他變形 。如此,更均勻之惰性氣體層由減少室內污染物之積聚, 並促進反應劑之均勻分佈於室內,提高所沉積之薄膜之品 質。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 由本發明之遮蔽裝置1 2,界定沉積區1 6於出口正 下方之基區域5 8中。如圖3及1 2所示,遮蔽體40 c 及4 0 d各製造雙排氣徑路至排氣入口 5 0,並含有一底 出口 1 2 2構製於組件之基部9 9中。底出口 1 2 2使一 惰性氣體流自充氣室1 0 0通過基部9 9流至與出口 5 8 相鄰之遮蔽裝置下方之區域。基體2 2或輸送帶2 4使來 自底出口 1 2 2之氣體流分爲一拘束分流 (標示爲1 2 4 )及一流出分流(標示爲1 2 6 )。 拘束分流1 2 4提供惰性氣體之緩衝於遮蔽體 4 0 c及4 0 d下方,防止反應劑或反應副產物離開 沉積區1 6 ,逸出遮蔽裝置1 2下方。牽製分流1 2 4隔 離反應室,俾可精確控制沉積區之寬度,並提高處理性能 0 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(210X297公釐) -25- 1223675 A7 B7 五、發明説明(23 ) (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 流出分流1 2 6流於遮蔽體4 0 c ,4 0 d周圍,並 通外排氣分徑路6 8而至排氣口 5 0。惰性氣體流之引導 至排氣口 5 0確保自沉積區1 6經徑路1 1 6之理廢氣體 直接帶至排氣管3 2,俾移離系統1 0,並稀釋化學物濃 度’並增加速度,俾易於移出副產物。流出分流1 2 6並 提供一障壁於緩衝模組2 7及反應室沉積區1 6之間,有 效使反應室與處理模組1 1之上游及下遊區之情況隔離。 本發明之遮蔽裝置1 2製造一緩衝氣體區於反應室之 相對側。惰性氣體以充分高之流率移送至充氣室1 0 0, 以維持穩定流率之氣體流給拘束分流1 2 4及流出分流 1 2 6,以及通過網板9 8之保護氣體流,確保所需之緩 衝區產生於沉積區之二側。由拘束分流1 2 4及流出分流 1 2 6,可精確並均勻控制沉積區界限及處理氣體流,因 爲所有氣體在計量室內供應及計量,產生較高品質之薄膜 〇 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 在先行技藝系統,圖1及2顯示一例,通氣管3 2之 排氣流率大於氣體供應於處理模組1 1之室區內之流率, 故由充氣室3 0所供應或來自緩衝模組2 7之惰性氣體可 被吸進反應室中,以形成障壁,防止反應劑逸至簾幕區。 此系統之一問題爲普通供應並經由側口 6 6吸進於室區中 之緩衝氣體成不均勻分佈,道致反應劑沿室之邊緣上不均 句分佈,此損害基體2 2上所沉積之薄膜之均勻性。氣體 之自簾幕區2 7流入,及來自室內注射器之處理廢氣流至 排氣管3 2產生大滯留袋於二氣體流之間,反應劑及反應 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(210X297公釐) -26 · 1223675 A7 B7__ 五、發明説明(24 ) 副產物在此再循環。再循環之氣體干擾精確控制完全沉積 區1 6內之反應化學之能力。先行技藝處理系統之此等問 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 題由本發明之遮蔽裝置克服。 在先行技藝之遮蔽裝置,通氣管3 2之排氣入口及輸 送帶2 4或基體2 2之上表面間之相當大區域中產生再循 環氣體流。由本發明之遮蔽裝置,拘束分流1 2 4及遮蔽 體4 0 c及4 0 d之流線形有效減少氣體流相會處之反應 劑之再循環量至最低程度,確保反應劑有效排出排氣管 3 2。在圖3所示之實施例中,設置分部遮蔽體4 0 c及 4 0 d,大致在實質上阻斷圖2所示之先技藝遮蔽裝置中 所存在之大量再循環。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 由本發明之遮蔽裝置1 2,由遮蔽體4 0所供應之惰 性氣體確保反應劑及反應副產物安全保持於沉積區1 6內 。由新遮蔽裝置1 2,可完成此拘束,在此,氣體在較通 過通氣管3 2之廢氣之流率爲低或大之流率引進於室中。 故惰性氣體可通過口 6 6流進或流出處理模組1 1 ,而先 行技藝則需通過口 6 6拉出緩衝模組中之氣體,以提供拘 束。未由排氣管3 2容納之氣體流進處理模組1 1間之緩 衝模組2 7中,並經由連接至緩衝模組2 7之旁通導管 1 3 0移出蓋罩,以分別控制排氣管,如圖1 5之新蓋罩 設計所示。由於反應劑安全拘束於反應室內,並直接移送 至排氣口 5 0及通氣管3 2,故通過旁通閥排出之氣體爲 氮。無反應劑或副產物被帶進旁通管1 3 0。使用旁通導 管1 3 0來取出處理模組中之多餘惰性氣體,使處理室內 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(210X297公釐) " -27- 1223675 A7 B7 五、發明説明(25 ) (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 之所有氣體流可由室內之幾何形狀供應及控制,更有效使 晶片上之沉積處理結果與任何外部干擾或開放式 AP CVD系統中所存在之不均勻隔離。 自以上可明瞭,本發明提供一種遮蔽裝置1 2,此可 用以提高反應室內之反應劑之均勻性,擴大控制反應化學 駐留時間,及精確控制反應室1 6及沉積區之形狀,從而 提高沉積薄膜之品質。遮蔽裝置1 2能抵抗變化之溫度情 況,而不使遮蔽裝置之零件受損或變形,不致降低遮蔽裝 置作用之效率。遮蔽裝置1 2爲模組式,並可便利迅速組 合及拆散,以便維護或淸洗。遮蔽裝置1 2包含計量管 8 0,1 0 2,此等移送更均勻分佈之惰性氣體至充氣室 ,提高沉積區1 6內之反應劑之均勻性。遮蔽裝置1 2用 以形成一障壁或緩衝區於反應室之相對側,防反應劑逸出 該室,並可均勻分佈緩衝氣體於蓋罩2 6內。應明瞭本發 明並不限於所示實施例之遮蔽裝置1 2,此包含此處所述 之每一特色。而是,應明瞭僅有此處所述之一些特色之遮 蔽裝置亦在本發明之範圍內。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 新實施例 本發明之遮蔽裝置1 1 2之另一實施例顯示於圖1 6 至2 3。如顯示於圖16,遮蔽體140 a — 140 d具 有一構造稱爲”框構造”此與上述之實施例不同。每一遮 蔽體1 4 0 a - 1 4 0 d包含一基部,此爲單件材料所構 成,並具有一連續單位框包圍基部之周邊。遮蔽體另包含 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(210X297公釐) -28 - !223675 A7 B7 五、發明説明(26 ) (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 至少一穿孔板受攜失於單位框中,一充氣室在基部及穿孔 板之間,及一氣體f吴移送裝置用以移送惰性氣體至充氣室 ’其流率在使氣體擴散通過穿孔板。遮蔽體稱爲、、單位 遮蔽體,因爲基部及攜帶該板之單位框由單件構成。如此 ’該板之密封由單件執行。在前述之實施例中,使用三件 來密封該板,即具有諸如鎖銷之固定機構之基部及二端壁 。在前述之實施例中,該由基部攜帶,然而,在本實施例 中,基部1 3 9包含一連續單位框1 4 1,具有末端 1 4 2及1 4 3,及穿孔板由單位框1 4 1攜帶。穿孔板 由遮蔽體之連續單位框1 4 1固定,及遮蔽體由端壁固定 。如此,板可對遮蔽體自由膨脹及收縮,及遮蔽體可對端 壁及遮蔽裝置1 1 2之框組件自由膨脹及收縮。遮蔽組件 及其組成件爲金屬合金所製,諸如不銹鋼及市面上可獲得 之合金’諸如Haynes 2 1 4,Inconel,及Kovar等。而且 ’遮蔽組件及至少其一組成件可由氧化法處理,如說明於 同待核定之美專利申請書序號〇 8 / 8 2 3,6 5 5號, 其說明整個列作參考。氧化處理使組成件較不易銹蝕,並 減少污染至最低程度。遮蔽組件宜爲不銹鋼零件及氧化之 Haynes 2 1 4零件聯合構成。宜使用氧化之Haynes 2 1 4 材料,作爲在晶片徑路內,並曝露於超過約3 5 0 °C之溫 度之零件,諸如分部遮蔽體1 40 c及1 40 d。 本貫施例之遮蔽體更詳細顯不於圖1 7至1 9。一'遮 蔽體1 40 c顯示於圖1 7 a,一斷面圖。遮蔽體 1 4 0 c與前述之遮蔽體4 〇 c在形狀及功能上相同。故 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(210X297公釐) -29- 1223675 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 A7 B7 五、發明説明(27 ) 此’與遮蔽體40 c及40 d同樣,遮蔽體1 40 c及 1 40 d置於遮蔽體1 40 a及1 40 b下方及稍外方。 遮蔽體1 4 0 c及1 4 0 d之內邊緣合作,以界定通至排 氣管3 2之排氣入口 5 0之內排氣徑路1 1 6之開始。遮 蔽體1 4 0 c及1 4 0 d相分開,並在其間形成遮蔽組件 之出口 58。由於遮蔽體140c及40d大致相同,雖 相互相反,故僅說明遮蔽體1 4 0 c於下, 遮蔽體1 4 0 c包含一穿孔板或網板1 9 8 ,此彎曲 或預製成所需之形狀。板設置離開遮蔽體1 4 0 c之基部 139,以形成充氣室1〇〇,此接受氣體供應裝置,諸 如前述之計量管。板1 9 8宜具有厚度在約0 · 0 0 5至 〇· 0 1 2吋範圍,普通値爲〇 · 〇 〇 8吋。如所示,遮 蔽體1 4 0 c不再僅由一基部構成,而是由含有連續單位 框1 4 1 c之一基部1 3 9構成。在本實施例中,單位框 1 4 1 c包含相分開之端部1 4 2及1 4 3及頂及底部 1 4 4及1 4 6,此等縱向延伸於端部之間。即是,基部 1 3 9包含一連續框1 4 1 c及端部1 4 2及1 4 3在基 部1 3 9之每端處,及此等端部界定遮蔽體1 4 0 c在其 未端處之周邊。板並不硬性固定,而是保持該板可對遮蔽 體移動。板1 9 8由構製於單位框1 4 1 c及其端部 1 4 2及1 4 3中之縱向延伸之槽或縫隙1 4 5保持。穿 孔板1 9 8經由一端部插進槽1 4 5中’及板之側邊及端 邊緣置於槽中,此保持板之邊緣固定’同時容許板膨脹及 收縮。如此,沿該板之整個長度及未端保持該板於框中’ 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(2i〇x297公釐厂 一 -30- (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁)
1223675 A7 B7 五、發明説明(28 ) (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 且並非僅沿其末端保持’諸前述實施例中者。雖前述實施 例較之先技藝大爲改進’但本實施例爲較佳實施例。框構 造可較易插入該板’並提供一較強之遮蔽體’密封網板於 單個單位框零件內,從而減少組件之零件總數及複雜性。 換言之,網板現由單個零件’即連續之單位框密封’而非 前述實施例中之多個零件。 槽1 4 5更詳細顯示於圖1 7 a及1 7 b。槽1 4 5 大致配合板1 9 8之形狀。網板之大小爲’在接近室溫之 情形,板1 9 8之周邊及單位框內之槽之邊界間有一空隙 。在升高之操作溫度,此普通大於4 0 0 °C,穿孔板 1 9 8可膨脹,使其邊緣及未端大致塞滿槽1 4 5。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 插入穿孔板,如顯示於圖1 8 a及1 8 b。特別有利 者,該板容易插入框末端1 4 2或1 4 3之一端。該板然 後沿槽滑動於單位框之頂部及底部1 4 4及1 4 6中’如 顯示於圖1 8 a,並進入單位框之相對端部之槽中。圖 1 8 b顯不該板在完全插入之位置。如此’沿該板之整個 周邊上固定該板,而該板並非硬性固定,且可自由膨脹及 收縮,從而減小屈曲至最低程度。而且,該板容易移出及 再插入,以便維護及更換。 圖1 9 a及1 9 b顯示本發明之另一實施例之另一遮 蔽體140b。遮蔽體140b與前述之遮蔽體40b在 形狀及功能上相似。與遮蔽體4 0 a及4 0 b同樣’遮蔽 體1 4 0 a及1 4 0 b合作,以界定遮蔽組件之背壁’此 置於注射器之前面上,包裹注射器之外邊緣。由於遮蔽體 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(210X297公釐) -31 - 1223675 A7 B7 五、發明説明(29 ) (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 1 4 〇 a及1 4 0 b大致相同,唯相互相反,故僅詳細說 明遮蔽體1 4 0 b於下。遮蔽體1 4 〇 b包含一穿孔板或 網板1 7 6,此彎曲或預製成所需形狀。該板離開遮蔽體 1 4 0 b之基部設置,以形成充氣室7 8,此接受氣體供 應裝置,諸如計量管8 0。與前述實施例同樣,板1 7 6 宜具有厚度在0·005至0·012吋範圍,例如 0 · 0 0 8 吋。 且如所不,遮蔽體1 4 0 b不再僅由一基部構成,而 是現基部1 3 8包含一連續單位框1 5 1。在本實施例中 ,單位框1 5 1包含分開之端部1 5 2及1 5 3,以及頂 1 5 4及底1 5 6部縱向延伸於端部之間。即是,基部 1 3 8包含一連續單位1 5 1及在基部二端之端部1 5 2 及1 5 3。及端部在遮蔽體1 4 0 b之末端處界定該遮蔽 體之周邊。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 板7 6被攜帶於單位框中所構製之縱向延伸之槽或縫 隙1 5 5中。槽1 5 5更詳細顯示於圖1 9 a及b。槽大 致配合板1 7 6之形狀。穿孔板1 7 6插入單位框1 5 1 中所構製之槽或縫隙1 5 5中,並與圖1 8所示同樣,板 1 7 6通過單位框1 5 1之一端部插入,沿頂及底部移動 進入相對端部。槽延伸全程通過一或二端部,以接受板 1 7 6。故此,沿該板之整個長度及未端上保持該板於框 中,而非僅沿其末端上保持,如在前述實施例中者。雖前 述實施例較之先行技藝大爲改善,但本新實施例爲較宜之 實施例。框構造可更容易插入板,並提供更強之遮蔽體。 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(210X297公釐) -32- 1223675 A7 B7 五、發明説明(30 ) (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 框構造並簡化遮蔽裝置之組合,減少零件數。框1 5 1增 加遮蔽組件之剛度。槽1 5 5之大小爲,在接近室溫之溫 度上,板1 7 6之周邊及框內槽之邊界間有一空隙。在升 高之操作溫度上,此通常大於4 0 0 °C,穿孔板1 7 6膨 脹,導致其末端大致塡滿槽1 5 5 ,及網板及槽之大小爲 ,框內之網板之周邊周圍之空隙容許網板在框內膨脹,而 網板或遮蔽體不致變形。網板及遮蔽體維持其輪廓形狀, 此轉而維持遮蔽組件之所需之氣體流特性。 在本發明之另一實施例中,一底出口網板或板1 6 0 置於遮蔽體1 4 0 c及1 4 0 d之基部底端。在本實施例 中,使用網板160,以取代前述之底出口 58。底出口 網板1 6 0宜爲與板1 7 6及1 9 8相似之穿孔板。明確 言之,底出口網板1 6 0置於基部1 3 9之底端,並沿遮 蔽裝置1 4 0 c之至少一部份延伸。底出口網板1 6 0宜 沿遮蔽體之整個長度延伸,然而,此可改變,視此區所需 之惰性氣體之流出量而定。設置底出口網板1 6 0,供惰 性氣體通過該網板1 6 0而至網板下方之區域中。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 在本實施例中,底出口網板1 6 0經由單位框1 4 1 固定於基部。如此,在本實施例中,基部之底表面並不大 致實心,具有出口 5 8,如前述實施例中者,而是大致開 放,其周邊由連續單位框1 4 1界角。在本實施例中,框 1 4 1包第二槽1 7 5構製於單位框1 4 1中’用以接受 並固定底出口網板1 6 0。如此,當底出口網板1 6 0插 進基部之底端中,並由單位框1 4 1攜帶時,基部之底端 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(210X297公釐) -33- 1223675 A7 B7 五、發明説明(31 ) 由穿孔之底出口網板16 0 、、閉合〃。單位框141中之 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 槽1 7 5大致與前述槽1 4 5及1 5 5相似。即是,該槽 構製部份穿過側部,以接受並固定板1 6 0之長邊。至少 一,且宜二端份1 4 2及1 4 3具有槽1 7 5延伸全程通 過該壁,俾網板1 6 0可滑動通過端部,並進入單位框 1 4 1之側部及相對端部中。 底出口網板1 6 0使惰性氣體流自充氣室流過基部至 與底出口網板1 6 0相鄰之遮蔽裝置下方之區域中。此提 供惰性氣體之緩衝於遮蔽體1 4 0 c及1 4 0 d下方之區 域中,如此大致防止反應劑及反應副產物離開沉積區1 6 。而且,本發明者發現當遭遇較高之流率時,底出口網板 實施例較之出口實施例爲佳。底出口網板在防止相鄰區中 之再循環,尤其是在較高流率上之再循環上較佳。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 特別有利者,例如,板之孔率可變化,以達成充氣室 1 0 0內之特定所需比率之氣體流經過與上網板1 9 8相 對之底網板1 6 0離開充氣室1 0 0,此視情形而定。即 是,可選擇任一穿孔板178,196,及160之孔率 ,以達成惰性氣體之特定氣體流分裂(或質量流率)進入 板鄰近之區域中,以提供充氣室中之適當流率平衡及整個 表面區上之計量均勻。可選擇板之孔率,以修改相鄰區中 之流率。明確言之,板之孔率等於小於5 0 %,且更宜在 約5%至5 0%範圍。在較宜之實施例中,底出口網板 1 6 0之孔率大於其他板1 7 8及1 9 6之孔率。例如, 可選擇遮蔽體1 40 a及1 40b中之板1 7 6之孔率爲 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(210X297公釐") ' ' -34 - 1223675 A7 B7 五、發明説明(32 ) (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 9% ;遮蔽體1 40 c及1 40 d中之板1 78之孔率爲 9% ;及遮蔽體1 40 c及1 40 d中之底出口網板 160之孔率爲35%。 其他有利者,本發明明之另一實施例使用至少一通氣 套管。再參考圖16,通氣套管180及18 1顯示於遮 蔽組件1 1 2之斷面圖中。套管1 80及1 8 1宜爲窄長 構件。通氣套管置於排氣管3 2之排氣口 5 0內。通氣套 管作用在提供一輪廓於排氣口 5 0之壁上,此減少氣體在 移行通過排氣口 5 0及流出排氣管3 2之再循環至最低程 度。減少氣體之再循環亦減少沉積於該區中之積聚至最低 程度。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 宜使用二通氣套管於排氣口 5 0中,一通氣套管 1 8 0鄰近排氣口 5 0之外壁,並稱爲外通氣套管。另一 通氣套管1 8 1鄰近排氣口 5 0之內壁,並稱爲內通氣套 管。通氣套管可部份或大部份沿排氣口 5 0之高度延伸。 二通氣套管1 8 0及1 8 1可爲相等高度,或各可爲不同 高度,適應排氣口 5 0之特定形狀,使氣體流自排氣口至 通氣組件成流線型。通氣套管可沿排長口 5 0之大部份或 部份長度上縱向延伸。在較宜之實施例中,通氣套管之一 或二大致沿排氣口 5 0之整個長度上延伸。 通氣套管1 8 0及1 8 1可由多種方法固定。套管可 由諸如熔接或螺栓等固定於排氣口之壁上。然而,套管宜 不硬性固定,而是以”自由浮動,,方式固定,與上述相似 。明確言之,固定方式顯示於圖1 6。外通氣套管1 8 〇 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(210X297公釐) -35- 1223675 A7 B7 五、發明説明(33 ) (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 宜由插進套管1 8 0之一端於側壁1 6 4所攜帶之一槽或 縫隙1 8 0 a中固定。槽1 8〇a沿側壁1 6 4之長度上 縱向伸。槽1 8 0 a具有一寬度可固定保持通氣套管 1 8 0 ’及一插入深度使套管在升高之操作溫度期間中可 膨脹。除組成件可隨溫度膨脹及收縮,從而減小屈曲及翹 起外’本發明容許通氣套管容易移出及更換。內通氣套管 1 8 1可同樣固定,諸如由構製於遮蔽框1 3 8中之槽, 或螺栓固定於遮蔽框1 3 8上。 剛述之框構造實施例亦方便固定於端壁1 6 2上。端 壁顯示於圖20a及20b,此分別顯示端壁162之內 及外表面。在較宜之實施例中,遮蔽體1 4 0 a -1 4 0 d並不固定或熔接於端壁1 6 2上,及穿孔板 1 7 6 ’ 1 9 8,及1 6 0並不固定或熔接於單位框或端 壁1 6 2上。而是,遮蔽體及板由一方式保持固定,此容 許遮蔽體及板相對移動,及對遮蔽組件及端壁移動。明確 言之,至少一,且宜二端壁1 6 2之內部製成可保持單位 框141及151之端部142,143,及152, 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 1 5 3固定之形狀。 如顯示於圖20a ,端壁162之內表面188包含 一凹入區,此配合單位框之端部之形狀。明確言之,內表 面1 8 8具有凹入區1 8 9 ,此配合單位框1 4 1之端部 1 4 2及1 4 3之形狀,及凹入區1 9 0構製於其中,此 配合單位框1 5 1之端部1 5 2及1 5 3之形狀。注意僅 一端壁顯示於圖中,但相對端相似。遮蔽體1 4 0 a - 本&張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(210X297公釐) ~ " -36- 1223675 A7 _ B7 五、發明説明(34 ) 1 4 0 d置於其各別凹入區1 8 9及1 9 0中,以連接遮 蔽體於端壁1 6 2。凹入區1 8 9及1 9 0之壁大致密封 遮蔽體之末端,從而防止氣體流於遮蔽體之未端周圍。由 於板置於單位框中,故在本實施例中,端壁1 6 2僅需抓 住單位框之末端,且因而端壁僅包含凹入區1 8 9及 1 9 0。在前述之實施例中,板不由端壁6 2中所構製之 槽8 8抓住。 爲容許遮蔽體自由膨脹,端壁1 6 2中之凹入區 1 8 9及1 9 0具有深度,俾在室溫附近之溫度時,單位 框之端部至凹入區1 8 9及1 9 0之封閉端間有一空隙。 在升高之操作溫度,此普通大於4 0 0 °C,單位框及其端 部可膨脹,導致單位框1 4 1及1 5 1之端部大致分別塞 滿凹入區1 8 9及1 9 ◦。單位框1 4 1及1 5 1之端部 142及152具有插入深度約爲〇 · 150瞼,及凹入 區1 8 9及1 9 0具有深度約爲〇 · 2 0 0瞼,以容納端 部之插入深度,同時容許膨脹。 特別有利者,本發明並提供”自由浮動”之計量管。 如上述,計量管用以輸送惰性氣體至各充氣室。計量管之 一端經由端壁中所含之通孔連接至氣體供應源。計量管之 另一端封閉。計量管之封閉端被攜帶於端壁1 6 2中。明 確言之’端壁1 6 2包含至少一井1 9 1構製於端壁之內 表面上,如顯示於圖2 0 a。井1 9 1接受計量管之封閉 端。計量管之封閉端對齊井1 9 1 ,及井1 9 1之深度在 使計量管可自由膨脹及收縮’並保持固定於井1 9 1內。 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(210X 297公釐) (請先閲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 -37 - 1223675 A7 B7 五、發明説明(35) 在不範之實施例中,共有四井1 9 1 ,端壁1 6 7各有二 ,此與四計量管相對應,遮蔽體1 4 0 a — 1 4 0 d之每 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 一充氣室中各置其一。 相對端壁1 6 2之外表面1 9 3顯示於圖2 0 b °端 壁1 6 2接受終接於端壁1 9 1上之二計量管之輸入氣體 ,顯示於圖2 0 a。如所示,氣體經由氣體供應管1 8 3 移送至端壁1 6 2。氣體流過端壁中所構製之內通道’並 進入計量管8 0及/或1 〇 2中。在此端壁1 6.2處’計 量管經由通孔1 6 7插進端壁1 6 2中。如此可容易移出 計量管。計量管經由井1 9 1保持於相對端,如上述。端 壁1 6 2亦包含向外伸出之合釘1 6 6 ’此協助遮蔽裝置 之組合,當側壁固定時,合釘提供端壁正確之對齊及間隔 〇 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 在確實固定遮蔽組件1 1 2於該室時,本發明之一實 施例使用可移離之密封裝置。明確言之,使用一通氣壁薄 墊片1 9 4,以提供側壁1 6 4至通氣覆緣1 6 5間之密 封,如顯示於圖1 6及2 1。特別有利者’薄墊片並非硬 性固定,如此可容易移去及更換密封裝置1 9 4。明確言 之,密封裝置1 9 4宜爲金屬合金,諸如不銹鋼等所製, 並經彎曲或預製,俾薄墊片配合於側壁1 6 4及通氣覆緣 1 6 5之間。 密封薄墊片1 9 4攜帶於側壁1 6 4中,如更詳細顯 示於圖2 2。明確言之,一槽1 9 5構製於側壁1 6 4中 ,且槽1 9 5宜大致沿側壁1 6 4之長度延伸。槽1 9 5 本纸張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210x297公釐) * -38- 1223675 A7 B7 五、發明説明(36 ) 構製成大致配合密封薄墊片1 9 4之一部份之形狀。特別 有利者,密封薄墊片1 9 4自通氣壁1 6 4之一端簡單插 進槽1 9 5中,並滑動通過槽1 9 5中,直至完全插入爲 止。密封薄墊片1 9 4提供側壁1 6 4及通氣覆緣1 6 5 間之密封。 爲提供惰性氣體至各充氣室,使用計量管8 0及 1〇2。計量管之另一實施例顯示於圖2 3。在圖2 3中 ,計量管2 0 0在其一端處使用一凸緣2 0 2。凸緣 2 0 2包含一密封區2 0 3及一圓形凹入區2 0 4。凹入 區2 0 4爲充氣區。即是,凹入區2 0 4包含多個孔 206 ,在凹入區204之圓周周圍相互分開。孔206 用以輸送自氣體入口管1 8 3及配件1 8 4所接收之氣體 ,在此,氣體分佈於凹入區之圓周周圍,並進入計量管 2 0 0中。計量管可爲金屬,或金屬合金,或陶瓷材料, 諸如鋁土,鎳,不銹鋼,鋁,或碳化矽等所製,以不銹鋼 爲較宜之材料。 圖1 6至2 3所示之遮蔽裝置之另一實施例顯示於圖 27至3 1。遮蔽體240a - 240d具有前述型式之 '、框構造〃。遮蔽體240a - 240d各包含一基部 2 4 6 a - 2 4 6 d,此爲單件材料所構成,具有端框 247a — 247d。遮蔽體240c及240d包含繫 結構件2 4 8 c及2 4 8 d ’此連接框2 4 7 c及 2 4 7 d之末端。遮蔽體及繫結構件各包含槽2 4 9 ,此 等沿其邊緣上縱向延伸,並對齊端框2 4 7中所構製之槽 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(21〇x297公釐) (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 -39- 1223675 A7 B7 五、發明説明(37 ) (請先聞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 25〇。遮蔽體240a及240b容納至少一穿孔板 2 5 1 ,此滑動穿過槽2 5 0,並沿槽2 4 9上滑動,以 形成〜充氣室2 5 2於基部及穿孔板2 5 1之間。一氣體 移送裝置2 5 3移送惰性氣體至充氣室,其流率在使氣體 擴散通過穿孔板。遮蔽體2 4 0 c及2 4 0 d容納二穿孔 板2 5 6,2 5 7,此沿槽2 4 9滑動通過槽2 5 0,以 形成一充氣室2 5 8。一氣體移送裝置2 5 9移送惰性氣 體至充氣室2 5 8,其流率在使其可擴散通過穿孔板 2 5 6,2 5 7。遮蔽體組件被抓住於端壁2 6 2中所構 製之凹口 2 6 1中,圖3 1。如此,穿孔板可對遮蔽體自 由膨脹及收縮,及遮蔽體可對端壁自由膨脹及收縮。遮蔽 組件及其組成件爲金屬合金,諸如不銹綱,及市面上所供 應之合金,諸如Haynes 2 1 4,Inconel,及Kovar等所製 。而且,遮蔽組件及其至少一組成件可由氧化法處理,如 說明於1 9 9 9年6月2 9曰所頒發之美專利 5,9 1 6,3 7 8號所述,其說明整個列作參考。氧化 處理使組成件較不易銹鈾,並減少污染至最低程度。遮蔽 組件宜爲不銹鋼零件及氧化之Haynes 2 1 4零件之組合所 構成。宜使用氧化之Haynes材料於晶片徑路內之零件,此 等曝露於超過約3 5 0 °C之溫度上,諸如分部遮蔽體 240c 及 240d。 遮蔽體2 4 0 a及2 4 0 b包含一通氣遮蔽部份 2 6 3,此向上延伸至排氣口之內壁鄰近。側壁2 6 4延 伸於端壁2 6 2之間,其末端適當固定於端壁之側面,與 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(210X297公釐]~一 --- -40- 1223675 A7 B7_ 五、發明説明(38 ) (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 其形成一框,此保持遮蔽體2 4 0 a - 2 4 0 d於凹口 2 5 3中。側壁各包含~通氣遮蔽部份2 6 6 ’此向上延 伸至排氣口之外壁鄰近。側壁2 6 4沿遮蔽體2 4 0 c及 240d之側邊上配合。通氣遮蔽部份263 ’ 266製 造成排氣口或遮蔽體240a ’ 240 c及240b ’ 2 4 0 d及排氣口間之縫隙間之一順利過渡區。該順利輪 廓減少通過排氣口 1 1 6流出之廢氣之亂流至最低程度。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 如上述,穿孔板25 1 ’ 2 5 6 ’及2 5 7揷進槽 2 5 0中,並沿槽2 4 9移動。板之端邊緣置於槽中’及 板之側邊緣在槽中。此容許板膨脹及收縮。遮蔽體構造使 板可容易插入,並提供一較強之遮蔽體’密封網板或穿孔 板於單個單位框零件內,從而減少零件總數及組合之複雜 性。換言之,網板現由單個零件,連續之單位框密封,而 非由前述實施例中之多個零件。在升高之操作溫度上,此 通常大於4 0 0 °C,穿孔板可膨脹,導致其末端大致塞滿 對應之槽2 4 9,及網板及槽之大小爲,在框內之網板周 圍之空隙容許框內之網板膨脹,而不使網板或遮蔽體變形 。網板及遮蔽體維持其輪廓形狀,此轉而維持遮蔽組件之 所需氣流特性。 特別有利者,板之孔率可改變,例如,以達成充氣室 2 5 1 ,2 5 8之流量之特定所需之比例,即是,任一穿 孔板2 5 1 ,2 5 6,及2 5 7之孔率經選擇,以達成惰 性氣體之特定流量分裂(質量流率)進入板鄰近之區域中 ,並提供室中之適當流量平衡及整個表面區上之計量均勻 ^紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(210X297公釐) 一 — -41 - 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 1223675 A7 ____________ B7 五、發明説明(39 ) 。板之孔率可經選擇,以修改鄰近區中之流率。明確言之 ,板之孔率通常等於或少於5 〇 %,且更宜在約5 %至 5〇%範圍。 如上述’端壁262之內表面包含凹入區261 ’此 配合遮蔽體2 4 0 a - 2 4 0 d之框之端部之形狀。明確 言之,內表面具有凹入區,此配合遮蔽體2 4 0 a — 2 4 0 d之末端之形狀。注意圖3 1僅顯示一端壁2 6 2 ,但相對之端壁相似。遮蔽體2 4 0 a - 2 4 0. d置於其 各別凹入區2 6 1中,以連接遮蔽體至端壁2 6 2。凹入 區之壁大致密封遮蔽體之末端,從而防止氣體流於遮蔽體 之末端周圍。由於板密封於單位框中,故端壁2 6 2僅需 抓住單位框之末端,且因而端壁僅包含凹入區。 爲容許遮蔽體自由膨脹,端壁2 6 2中之凹入區 2 6 1具有一深度,俾在室溫附近之溫度時,遮蔽體之末 端及凹入區之閉合端之間有一空隙。在升高之操作溫度’ 此通常大於4 0 0 °C,遮蔽體可膨脹,導致其大致塞滿凹 入區。 如上述,使用計量管,以輸送惰性氣體至各充氣室。 計量管之一端經端壁中所含之通孔連接至氣體供應源。計 量管之相對端封閉。計量管之封閉端再攜帶於一端壁 2 6 2中,此包含至少一井(未顯示)構製於端壁之內表 面中。該井接受計量管之封閉端。井之深度使計量管可自 由膨脹及收縮,且保持固定於遮蔽體框內。在示範之實施 例中,共有四井,每端壁2 6 2各二,此與四計量管相對 本紙張尺度適用中國國家標準( CNS ) A4規格(210X297公釐) "" -42- (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁)
1223675 A7 _ B7 __ 五、發明説明(40 ) (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 應,遮蔽體240a — 240d之充氣室各置其一。氣體 移送經氣體供應管2 6 8至端壁2 6 2 °氣體流過端壁內 所構製之內通道,並進入計量管2 5 3中。在端壁處’計 量管經通孔插進端壁2 6 2中。如此可容易移去計量管。 計量管在相對端處由井保持固定。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 在本發明之另一實施例中,提供一新消音設計。該消 音設計顯示於圖1 5,如上述,且與排氣流之徑路一起更 詳細顯示於圖2 4 a ,2 4 b,及2 5 °蓋罩2 6包含至 少一處理模組1 1 1,此由相鄰之消音模組1 2 7包圍。 該示範實施例顯示四處理模組1 1 1及五消音模組1 2 7 ,然而,應明瞭可使用任何數之處理模組及蓋罩,且可視 蓋罩及反應器之設計而定,加以改變。在蓋罩2 6之一端 有一裝載區2 9及在蓋罩之另一端有一卸載區3 1。裝載 區2 9構造在接收供處理之晶片及積電路。普通使用自動 裝載機構(未顯示),以置晶片於蓋罩2 6之裝載區2 9 中。晶片由輸送裝置輸送通過蓋罩。輸送裝置宜爲馬達驅 動線網帶,然而,可使用任何適當之輸送裝置。晶片通過 蓋罩2 6及處理模組1 1 1下方,晶片在此處理。晶片然 後經由卸載區3 1離開蓋罩2 6。 裝載2 9及卸載3 1區宜使用多個簾幕。明確言之, 在較宜之實施例中,裝載區2 9包含三簾幕3 3 ;即一外 裝載簾幕33C,中裝載簾幕33B,及內裝載簾幕 33A。同樣,卸載區31包含三簾幕35 ;即一內卸載 簾幕35A,中卸載簾幕35B,及外卸載莫35C。外 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(210X297公釐) ' ' ' ' -43- 1223675 A7 B7 五、發明説明(41 ) (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 裝載3 3 C及卸載3 5 C簾幕分別置於裝載及卸載區中蓋 罩2 6之末端處。內裝載3 3A及卸載3 5A簾幕分別置 於每一區之處理模組1 1鄰近。中裝載3 3 B及卸載 3 5 B簾幕分別置於內及外卸載簾幕之間。該等簾幕用以 使處理模組與蓋罩之其餘部份及外部環境隔離。系統曝露 於外部環境中,以便容易裝載及卸載晶片基體,俾便在蓋 罩中處理。曝露於外部環境會引進污染物於系統中。爲防 止污染裝載及卸載口,並協助使室處理模組與外部環境隔 離,本發明之簾幕3 3及3 5提供惰性形體洗滌,此宜爲 氮氣體。雖示範實施例顯示每區中有三簾幕,但應明瞭可 使用其他數之簾幕,且裝載及卸載區中之簾幕數可不同。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 如顯示於圖24a及24b,裝載及卸載簾幕33及 3 5通常由一充氣體3 7構成,具有二充氣層,即上充氣 層3 9及下充氣層4 1。充氣體3 7沿蓋罩之長度上縱向 伸長及延伸,且與消音模組2 7及處理模組1 1在同等範 圍。上充氣層3 9經由氣體入口 4 2接受惰性氣體。上充 氣層3 9之下表面包含一列分佈孔構製於其中(未顯示) ’由橫過充氣體之整個長度上之至少一列孔構成,唯可使 用多列孔,以分佈氣體流於充氣室之整個表面上。惰性氣 體流進上充氣層3 9中,並經輸送通過分佈孔而進入下充 氣層4 1中。下充氣層4 1之底表面包含一窄長槽。該槽 沿下充氣室4 1之長度延伸。惰性氣體輸送通過下充氣室 中之槽而至槽下方之區域中。氣體成長而薄之簾幕形片離 開該槽。此惰性氣體簾幕掃過在其下通過之晶片之表面, 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(210X297公釐) -44 - 1223675 A7 B7 五、發明説明(42) (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 從而''洗滌〃晶片表面。惰性氣體簾幕亦用以使處理室 1 1 1與外部環境隔離,並使蓋罩內之壓力平衡可經由使 用不同之流率調整於 5至7 6 s 1 m範圍中。在較宜之實施例中,內簾幕 使用約5 — 10s lm之底流率,與在10 — 15s lm 之中簾幕及在3 0 - 6 0之外簾幕相較。 裝載及卸載區分別經由排氣口 1 3 9及1 4 1排氣。 排氣口用以排放來自內,中,及外簾幕之惰性氣體之大部 份。裝載排氣口 1 9 2宜置於中裝載簾幕3 3 B鄰近,在 最接近裝載區2 9之入口之側。同樣,卸載排氣口 1 4 1 置於中卸載簾幕3 5 B鄰近,在最接近卸載區3 1之出口 之側。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 特別有利者,本發明以計量之方式排放裝載及卸載區 中之氣體。即是,排氣口 1 3 9及1 4 1包含二長充氣層 1 4 3及1 4 5。特別參考一排氣口 1 3 9 ,排氣流受引 導通過第一充氣層1 4 3之側邊中所構製之一槽1 4 7。 排氣然後輸送通過第一充氣層1 4 3之上表面中之一列計 量孔(未顯示)而至第二充氣層1 4 5。該列計量孔宜包 含至少一列孔橫過充氣體之整個長度,唯亦可使用成方形 行列延伸於第一充氣層之上表面之大部份長度上之多列孔 ,以分佈氣體流於充氣層之整個表面上。氣體然後通過排 氣口 1 3 9排出第二充氣層1 4 5外。卸載排氣口 1 4 1 相同。 其他有利者,本發明系統提供緩衝模組1 2 7,此等 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(21〇X297公釐) -45- 1223675 Α7 Β7 五、發明説明(43 ) (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 分別排氣。明確言之,緩衝模組1 2 7置於處理模組鄰近 ’處理模組1 1 1二側各置一緩衝模組1 2 7。緩衝模組 1 2 7沿處理模組1 1 1之長度上縱向伸長及延伸,且通 常與處理模組1 1 1在同等範圍。緩衝模組由一長旁通導 管1 3 1構成,具有二長折流板1 4 7置於導管下部,及 一大空腔1 4 9在折流板1 4 7上方。二折流板1 4 7相 鄰並相分開設置,以形成一槽1 4 8於其間。槽1 4 8在 旁通導管1 3 1之寬度上伸長並延伸。緩衝模組1 2 7接 收未由排氣管3 2容納之氣體。此多餘之惰性氣體流進處 理模組1 1 1間之緩衝模組1 2 7中,並經由旁通導管 1 3 1通過旁通排氣口 1 4 1 b移出蓋罩外。最外之緩衝 模組亦可接受自內裝載及卸載簾幕流出之一些惰性氣體, 或轉移來自室處理模組間之氣體流至裝載區2 9或卸載區 3 1 ,俾由排氣口 1 3 9或1 4 1排出,如果未經由緩衝 模組移出。旁通導管1 3 1與處理模組1 1 1之排氣管 3 2不相關聯。本發明加強拘束反應劑於反應室內,此等 直接排放至排氣口 5 0及通氣口 3 2。無反應劑或副產物 被攜帶至旁通導管1 3 1。而是,受輸送通過底出口網板 1 6 0之惰性氣體之大部份經旁通導管1 3 1排出。此刻 意噴射多餘之惰性氣體通過底出口網板1 6 0,俾超過經 由徑路1 1 6及6 8排出之量由通氣口 1 3 1排出,俾可 穩定控制室處理模組內之氣體流,並加強拘束反應氣體於 沉積區1 6中。此拘束提高晶片上所沉積之薄膜之均勻, 並減少注射器周圍及遮蔽裝置表面上積聚之粉末。氣體之 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(210 Χ297公釐) -46- 1223675 A7 B7 五、發明説明(44 ) (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁j 有利拘束顯示於圖2 6 ,顯示由本發明系統所達成之處理 室1 1 1之一部份內之反應及惰性氣體之質量流率之槪要 圖。如該圖所示,TE 0 S (—反應氣體)之質量部份顯 示於遮蔽組件內之不同位置處。如所示’ T E〇S氣體大 致受拘束於沉積區1 6中,且通過內排氣徑路1 1 6完全 排出。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 旁通系統更詳細顯示圖2 4 b及2 5。旁通導管 1 3 1沿蓋罩之整個長度上連接每一緩衝模組1 2 7 —起 至旁通管1 3 3。一旁通管1 3 3沿旁通導管1 3 1之每 一端上設置。旁通導管1 3 1之空腔部份1 4 9在導管 1 3 1之每一端處開放,及因而形成一通道進入旁通管 1 3 3中。氣體自空腔1 49流進旁通導管1 3 1之每端 處所設置之旁通管1 3 3中。由緩衝模組1 2 7經大旁通 導管1 3 1及旁通管排氣管1 3 3分開排氣。加強壓力之 等化及多餘惰性氣體之移出緩衝模組1 2 7,以減少室處 理模組1 1 1內重要化學物氣體流之亂流。此區中無通氣 之先技藝系統在此區中氣體易於停滯及再循環。此會導致 系統中及甚至沉積薄膜中發生污染問題,並增加需要移去 此區中所形成沉積物之維護及停工。本發明由淸潔之惰性 氣體連續洗滌整個晶片基體,減少此等問題至最低程度。 另有利者,使用旁通導管1 3 1以移去處理模組中之多餘 惰性氣體,使處理室內之所有氣體流可由室內構形供應及 控制,並更有效隔離處理室及任何外部擾亂或不均勻,如 開放A P C V D系統中所存在者。此促進沉積更均勻之薄 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(210X297公釐) -47- 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 1223675 A7 ____B7 五、發明説明(45 ) 膜於晶片上。 在較宜之實施例中,每一遮蔽組件及所關聯之處理室 1 1 1之排氣管3 2分別排氣。明確言之,排氣管3 2排 氣進入室排氣充氣室1 5 1中。室排氣充氣室1 5 1連接 至每一處理室111。室排氣充氣室151與旁通排氣口 14 1 b及裝載及卸載排氣口 1 3 9及1 4 1分開。由實 質上分開及因而分開控制,本發明使氣體以恆定之質是流 率自處理室1 1 1流進排氣管3 2中。通每一排氣管3 2 之排氣流率宜控制於接近4 0至6 0 s 1 m範圍中之大致 恆定流率,唯其他流率可適用於不同之處理應用上。維持 大致恆定之流率提高半導體晶片上沉積處理之可控制性。 明確言之,改善晶片表面上所沉積之材料層之厚度及均勻 性。而且,提高處理之可重複性,因爲流率更可控制且恆 定。減少處理及氣體流率之擾亂至最低程度。及最後,整 個系統之壽命增長。 圖2 5爲槪要底平面圖,顯示排氣系統內之氣體流徑 路。明確言之,顯示通過旁通排氣管之氣體流及裝載及卸 載排氣流。通過杇氣室排氣管之氣流略去,以求淸晰。圖 2 5上之箭頭A及B表示惰性氣體流,尤其是來自底出口 網板1 6 0及來自室處理模組壁及通氣覆緣室1 6 5間’ 自遮蔽組件出來並進入緩衝模組1 2 7及旁通導管1 3 1 中之惰性氣體之一部份。如以上所討論及優美顯示於圖 2 6,所有反應劑氣體流過排氣管5 0及3 2,且並不進 入旁通導管1 3 1中。如此,僅惰性氣體輸送通過旁通系 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(2丨〇><297公釐) (請先聞讀背面之注意事項再填寫本頁)
-48- 1223675 A7 B7 五、發明説明(46 ) (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 統。惰性氣體輸送進入旁通導管1 3 1 ’在此’大致一相 等部份移向旁通導管131之每一端’並進入位於導管 1 3 1之每一端處之旁通排氣管1 3 3 °如箭頭A及B戶斤 不° 在較宜之實施例中’來自內裝載3A及卸載3 5A簾 幕之氣體之一部份流進最外之旁通導管1 3 1中’如箭頭 C所示。氣體之其餘部份流向裝載及卸載排氣口 1 3 9及 1 4 1流,分別由箭頭D表示。來自一簾幕之惰性氣體之 雙向氣體流協助隔離處理室及裝載及卸載區。使用不同之 氣體流徑路,來自中裝載及卸載簾幕3 3 B及3 5 B之氣 體宜在一方向上分別向裝載及卸載口 1 3 9及1 4 1 ’由 箭頭E表示。同時,來自外裝載及卸載簾幕3 3 C及 3 5 C之氣體亦雙向流,氣體之一部份通過其各別排氣口 1 3 9及1 4 1排出,如箭頭F所示’及另一部份流向入 口及出口,如箭頭G所示。惰性氣體之氣體流徑路之此控 制可”洗滌掃過”晶片表面,且更重要者,本發明系統使 吾人可選擇氣體流徑路之所需方向。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 而且,該系統可使用一氣體流控制系統,以控制處理 室內之氣體流。明確言之,旁通排氣口可由氣體流量控制 裝置控制,以提供大致恆定之氣體流量流出旁通排氣口及 旁通模組。而且,排氣充氣室可由氣體流量控制裝置控制 ,以提供大致恆定之氣體流量流出排氣充氣室及處理室。 自以上可見,本發明提供一種遮蔽裝置1 2,此可用 以達成反應室內之反應劑更均勻,更大控制反應化學駐留 ^紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(21〇'〆297公釐Ί " -49- 1223675 A7 __B7_ 五、發明説明(47 ) (請先聞讀背面之注意事項再填寫本頁) 時間,及精確控制反應室1 6及沉積區之構形,從而提高 沉積薄膜之品質。遮蔽裝置1 2能抵抗變化之溫度情況, 而不使遮蔽零件受損或變形,以免降低遮蔽作用之效率。 遮蔽裝置1 2爲模組式,且可方便及迅速組合及拆開,以 便維護或淸洗。遮蔽裝置1 2包含計量管8 0,1 0 2, 此等在更均勻之分佈中移送惰性氣體至充氣室,提高沉積 區1 6內之反應劑之均勻性。遮蔽裝置用以產生一障壁或 緩衝區於反應室之相對側,防止反應劑逸出該室,並使緩 衝氣體可均勻分佈於蓋罩2 6內。應明瞭本發明並不限於 所不貫施例之遮敝裝置1 2 ’此包含此處所述之每一'特色 。而是,應明瞭含有此處所述之僅一些特色亦包含於本發 明內。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 應注意雖已一起說明新實施例之特色,但可單獨使用 每一特色,及/或與早前述實施例之特色合倂。已提出本 發明之特定實施例之以上說明,以供例解及說明之用。此 等並非意在限制本發明於所述之精確形狀,且顯然,鑒於 以上所述,可作許多修改及改變。選用及說明本實施例, 以最佳說明本發明原理及其實際應用,從而使精於本藝之 其他人士能最佳使用本發明及各實施例及各種修改,以適 應所希望之特定用途。本發明之範圍應由後附之申請專利 範圍及其相等者界定。 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(210X297公釐) - 50-
Claims (1)
1223675
附件A:第89 1 065 1 0號專利申請案 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 中文申請專利範圍修正本 民國91年7月9日修正 1 . 一種化學蒸氣沉積系統用之保護遮蔽裝置,包含 一框組件,包含一對相分開之端壁,及一對側壁延伸 於其間,並安裝於端壁上;及 第一及第二注射器遮蔽體,由框組件攜帶,注射器遮 蔽體設置界定該保護遮蔽位置之一第一表面,能與一注射 器相鄰,注射器遮蔽體相分開,以界定一注射口於其間, 供反應劑自注射器流過保護遮蔽裝置, 第一及第二其他遮蔽體,由框組件攜帶,其他遮蔽體 與注射器遮蔽體分開,並設置界定保護遮蔽裝置之一第二 表面,與第一表面相對,以界定出口於其間,供反應劑流 過保護遮蔽裝置,其他遮蔽體連續至有關之一側壁; 注射器遮蔽體及其他遮蔽體各爲單件基部所構成,具 有一單位框構製於基部之周邊周圍,一穿孔板由單位框攜 帶,一充氣室部份界定於基部及穿孔板之間,及一氣體移 送裝置用以移送惰性氣體至充氣室.,其流率在使氣體擴散 通過穿孔板。 2 .如申請專利範圍第1項所述之保護遮蔽裝置,其 中,側壁包含一通氣遮蔽裝置。 · 3 .如申請專利範圍第1項所述之保護遮蔽裝置,其 表紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(210X297公釐) (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 1223675 Α8 Β8 C8 D8 六、申請專利範圍2 中,另外遮蔽體各包含一底出口網板,攜帶於單位框中, 並連接至其充氣室,.供惰性氣體流過分部遮蔽體,以形成 惰性氣體障壁區於第二表面下方。 4 ·如申請專利範圍第1項所述之保護遮蔽裝置,其 中,注射器遮蔽體及其他遮蔽體各具有相分開之末端,及 _壁造形配合遮蔽體之末W ’以保持遮蔽體於框組件中。 5 .如申請專利範圍第4項所述之保護遮蔽裝置,其 中,端壁具有凹入區,構形配合所構製之遮蔽體之末端於 其中,及遮蔽體之末端置於凹入區中,當遮蔽體在變化之 溫度情況下膨脹及收縮時,遮蔽體之末端可移動於凹入區 內。 6 ·如申請專利範圍第1項或第5項所述之保護遮蔽 裝置,其中,穿孔板由連續單位框保持固定,俾穿孔板在 變化之溫度情況下膨脹及收縮時,穿孔板可對連續單位框 移動。 7 .如申請專利範圍第6項所述之保護遮蔽裝置,其 中,連續單位框具有一槽構製於其中,及穿孔板置於槽中 ,及穿孔板在變化之溫度情況下膨脹及收縮時,穿孔板可 移動於該槽內。 8 ·如申請專利範圍第1項所述之保護遮蔽裝置,其 中’氣體移送裝置爲一計量管置於充氣室中,計量管具有 至少一多孔壁,供氣體擴散通過多孔壁而進入充氣室中。 9 .如申請專利範圍第1項所述之保護遮蔽裝置,其 中’氣體移送裝置爲一導管置於充氣室中,導管延伸通過 本尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(210Χ297ϋ ~ ‘ (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁)
1223675 Α8 Β8 C8 D8 六、申請專利範圍3 端壁之一,並自其外部安裝其於端壁之一上。 1 0 ·如申請專利範圍第1項所述之保護遮蔽裝置, 其中,側壁包含可移去之壁薄墊片,由遮蔽體組件攜帶, 以提供遮蔽體組件與外排氣通道壁間之密封。 1·1 · 一種化學蒸氣沉積系統,聯合包含: 多個處理室,其中各具有一注射器,用以注射反應劑 於處理室中’及排氣管置於注射器之相對側邊上; 一輸送帶,用以輸送基體沿處理徑路通過處理室; 多個緩衝模組,使處理室與其餘處理徑路隔離; 一蓋罩,包圍處理室,緩衝模組,及輸送帶之處理徑 路;及 申請專利範圍第1項所述之保護遮蔽裝置,安裝於處 理室中,用以保護注射器表面及排氣口之入口。 (請先聞讀背面之注意事項再填寫本頁) If
經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(210 X 297公釐) -3-
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