TWI381776B - 電漿放電裝置 - Google Patents

Description

電漿放電裝置

本發明是有關於一種電漿放電裝置，特別是有關於一種用於细部清潔之電漿放電裝置。

傳統上，半導體產業係使用大量的水來清洗晶圓，且在半導體製程朝深次微米0.18μm以下領域發展的過程中，晶圓本身之潔淨度要求更是不斷提高。一般而言，致命性缺陷(Killer Defect)的大小約為線徑之一半，因此以0.25μm的製程而言，僅可容忍0.125μm大小微粒，而0.18μm的製程則更小至0.09μm，因此利用溼洗方式來移除極小微粒的做法受到極大的考驗。然而，隨著晶圓上溝槽的深長化，使得化學藥品及水更難自溝槽移除，研發傳統溼式清洗的替代技術，在所難免。再者，目前半導體重要技術發展環繞在低介電常數(Low K)的材質來取代SiO₂ ，以及用銅來取代鋁製程。Low K材質，將有極大的可能是以有機薄膜作為新的介電材質，然而目前溼式清洗機制卻是去除有機污染物，對溼式清洗來說，如何不傷害有機的介電材質已成為莫大的挑戰。

相較於溼式清洗的先天缺點，大氣電漿放電漿置可輕易地移除表面上的污染粒子，因此電漿放電漿置已廣泛的應用於材料的表面清潔及處理。

請參照第1圖，其係繪示習知電漿放電裝置10的結構示意圖。習知電漿放電裝置10包含電源供應器12、氣體輸 送管14、電源線16、接地線18、軟管20、接頭22和電漿噴頭26。電源供應器12係用以提供電漿噴頭26所需之高壓電源，並經由電源線16傳送至電漿噴頭26，同時電漿噴頭26亦需要適當之工作氣體來產生電漿30，此工作氣體可由外部輸入至電源供應器12，再由電源供應器12透過氣體輸送管14提供至電漿噴頭26。電漿30於電漿噴頭26內部產生後，由電漿噴頭26之噴嘴28噴出。一般而言，電漿噴頭26會藉由固定治具24固定於設備上或是架設於機械手臂上，藉由被處理物的移動，或者是被處理物不動由機械手臂帶著電漿噴頭移動來完成掃瞄被處理物達到局部或全面電漿處理/清潔的效果。為了保護操作人員的安全，電源線通常會以軟管20包覆隔離。

然而，當操作者操作不當，導致電漿噴頭被撞擊時，電漿噴頭很容易受損。

因此，本發明之一方面係在提供一種電漿放電裝置，當其電漿頭受到外力撞擊時，可隨著外力作用方向偏斜，減少電漿頭所承受之衝擊。

根據本發明之一實施例，此電漿放電裝置包含：電源供應器、電漿頭、萬向蛇管和電源線。電源供應器用以提供電能至電漿頭，使電漿頭產生電漿。萬向蛇管係連接於電源供應器和電漿頭之間，用以支撐電漿頭。電源線設置於萬向蛇管內，並連接於電源供應器和電漿頭之間，以將電能輸送至電漿頭。其中，當電漿頭受到外力撞擊時，萬 向蛇管會跟著彎折及轉向，以減少電漿頭所承受之衝擊。

根據本發明之另一實施例，此電漿放電裝置包含：電源供應器、電漿頭、軟管、萬向蛇管、固定治具和電源線。電源供應器係用以提供電能至電漿頭，以使電漿頭產生電漿。軟管係連接至該電源供應器。萬向蛇管係連接至該電漿頭，以支撐該電漿頭。固定治具係連接於軟管和萬向蛇管之間。電源線係設置於萬向蛇管和軟管內，並連接於電源供應器和電漿頭之間，以將電能輸送至電漿頭。其中，當電漿頭受到外力撞擊時，萬向蛇管會跟著彎折及轉向，以減少電漿頭所承受之衝擊。

請參照第2圖，其係繪示根據本發明一實施例之電漿放電裝置100的剖面結構示意圖。電漿放電裝置100包含電源供應器102、萬向蛇管104、電源線105、氣體輸送管106、接地線107和電漿噴頭108，其中電源線105、氣體輸送管106和接地線107係連接於電源供應器102和電漿噴頭108之間，且設置於萬向蛇管104內。

在本實施例中，電源供應器102係用以透過電源線105來提供電能至電漿噴頭108，使電漿噴頭108利用此電能和氣體輸送管106所輸送之工作氣體來製造電漿，其中氣體輸送管106所輸送之工作氣體，可由外部供氣源輸入至電源供應器12，再透過電源供應器12和氣體輸送管106來將工作氣體輸送至電漿噴頭108，或是由外部供氣源直接透過氣體輸送管106來將工作氣體輸送至電漿噴頭108。

當固定治具202將電漿放電裝置100固定於機器手臂上時，萬向蛇管104的支撐力可支持電漿噴頭108，使電漿噴頭108可隨著機器手臂來工作。而當電漿噴頭108受到外力撞擊時，由於萬向蛇管104的可撓曲性，電漿噴頭108會隨著外力撞擊的方向歪斜，避免承受外力撞擊的力量，進而減少電漿噴頭108損壞的機率。

另外，值得一提的是，接地線107和氣體輸送管106亦可設置於萬向蛇管104之外表面上，若蛇管104係以絕緣材質(例如：塑膠)所構成，如此配置可提高電源線105與接地線107之間的電性隔離效果，避免電源線105與接地線107電性耦合。

請同時參照第3圖和第4圖，第3圖係繪示根據本發明一實施例之電源供應器102與固定治具202的結構側視圖，第4圖係繪示根據本發明一實施例之電源供應器102與固定治具202的結構上視圖。固定治具202包含有挾持件202a和202b。挾持件202a和202b分別具有一半圓形凹口，用以挾持萬向蛇管104，使萬向蛇管104固定於機器手臂(未繪示)上。挾持件202a和202b可利用多種方式來固定於電漿產生裝置102之側面上，例如：螺絲鎖固或機構卡合等等..。

請同時參照第5圖和第6圖，第5圖係繪示根據本發明一實施例之電漿放電裝置300的結構示意圖，第6圖係繪示根據本發明一實施例之蛇管單元306的爆炸剖面結構示意圖。電漿放電裝置300係類似於電漿放電裝置100，但不同之處在於電漿放電裝置300之萬向蛇管304係由至少 一個蛇管單元306所構成，且萬向蛇管304與噴頭108間設有接頭310。蛇管單元306具有公頭部306a和母頭部306b，且其內部為中空結構。將多個蛇管單元306之公頭部306a和306b互相串聯嵌合，可使這些蛇管單元306形成蛇管304。

在本實例中，萬向蛇管304可以任意方向彎折30度以下之角度。相鄰兩蛇管單元接合為緊配合，且能承受10公斤－公分以下之力矩而不彎折。

請參照第7圖，其係繪示根據本發明一實施例之電漿放電裝置400的結構示意圖。電漿放電裝置400係類似於電漿放電裝置100，但不同之處在於電漿放電裝置400更包含有軟管404，其中軟管404係連接至電源供應器102；萬向萬向蛇管304係連接至接頭310；固定治具202係連接於軟管404和萬向蛇管304之間。

在本實施例中，只要利用固定治具202來將噴頭108固定於機器手臂上時，萬向蛇管304和電漿噴頭108便可隨著機器手臂移動，而且電源供應器102之置放地點也更具有彈性，而不必設置於機器手臂上。

雖然本發明已以實施例揭露如上，然其並非用以限定本發明，任何熟習此技藝者，在不脫離本發明之精神和範圍內，當可作各種之更動與潤飾，因此本發明之保護範圍當視後附之申請專利範圍所界定者為準。

10‧‧‧電漿放電裝置

12‧‧‧電源供應器

14‧‧‧氣體輸送管

16‧‧‧電源線

18‧‧‧接地線

20‧‧‧軟管

22‧‧‧接頭

24‧‧‧固定治具

26‧‧‧電漿噴頭

28‧‧‧噴嘴

30‧‧‧電漿

100‧‧‧電漿放電裝置

102‧‧‧電源供應器

104‧‧‧萬向蛇管

105‧‧‧電源線

106‧‧‧氣體輸送管

107‧‧‧接地線

108‧‧‧電漿噴頭

202‧‧‧固定治具

202a‧‧‧挾持件

202b‧‧‧挾持件

300‧‧‧電漿放電裝置

304‧‧‧萬向蛇管

306‧‧‧蛇管單元

306a‧‧‧公頭部

306b‧‧‧母頭部

310‧‧‧接頭

400‧‧‧電漿放電裝置

404‧‧‧軟管

為讓本發明之上述和其他目的、特徵、和優點能更明 顯易懂，上文特舉一較佳實施例，並配合所附圖式，作詳細說明如下：

第1圖係繪示習知電漿放電裝置的結構示意圖。

第2圖係繪示根據本發明一實施例之電漿放電裝置的剖面結構示意圖。

第3圖係繪示根據本發明一實施例之電源供應器與固定治具的結構側視圖。

第4圖係繪示根據本發明一實施例之電源供應器與固定治具的結構上視圖。

第5圖係繪示根據本發明一實施例之電漿放電裝置的結構示意圖。

第6圖係繪示根據本發明一實施例之蛇管單元的爆炸剖面結構示意圖。

第7圖係繪示根據本發明一實施例之電漿放電裝置的結構示意圖。

100‧‧‧電漿放電裝置

102‧‧‧電源供應器

104‧‧‧萬向蛇管

105‧‧‧電源線

106‧‧‧氣體輸送管

107‧‧‧接地線

108‧‧‧電漿噴頭

202‧‧‧固定治具

Claims (16)

1. 一種電漿放電裝置，包含：一電源供應器，用以提供一電能；一電漿頭，用以產生一電漿；一萬向蛇管，連接於電源供應器和該電漿頭之間，用以支撐該電漿頭；以及一電源線，設置於該萬向蛇管內，並連接於該電源供應器和該電漿頭之間，以將該電能輸送至該電漿頭；其中，當該電漿頭受到外力撞擊時，該萬向蛇管會跟著彎折及轉向，以減少該電漿頭所承受之衝擊。
2. 如申請專利範圍第1項所述之電漿放電裝置，更包含一氣體輸送管和一接地線，其中該接地線係連接於該電漿頭和該電源供應器之間，以形成電流廻路，而該氣體輸送管亦連接於該電漿頭和該電源供應器之間，以輸送一工作氣體至該電漿頭。
3. 如申請專利範圍第2項所述之電漿放電裝置，其中該氣體輸送管設置於該萬向蛇管之外部，並由一供氣源輸送該工作氣體至該電漿頭。
4. 如申請專利範圍第1項所述之電漿放電裝置，更包含一固定治具，其中該固定治具包含兩挾持件，用以夾住並固定該萬向蛇管。
5. 如申請專利範圍第4項所述之電漿放電裝置，其中該固定治具有螺絲孔，用以與該電源供應器接合。
6. 如申請專利範圍第1項所述之電漿放電裝置，其中該萬向蛇管係由至少一蛇管單元所構成，每一該些蛇管單元具有一公頭部和一母頭部，以使該些蛇管單元互相串接嵌合。
7. 如申請專利範圍第6項所述之電漿清潔裝置，其中該萬向蛇管係以絕緣材質所構成，內部為中空，該些蛇管單元接合後可以任意方向彎折30度以下之角度。該些蛇管單元接合為緊配合，可承受10公斤－公分以下之力矩而不彎折。
8. 如申請專利範圍第1項所述之電漿放電裝置，其中該萬向蛇管係以絕緣材質所構成，且該萬向蛇管內部為中空。
9. 一種電漿放電裝置，包含：一電源供應器，用以提供一電能；一電漿頭，用以產生一電漿；一軟管，連接至該電源供應器；一萬向蛇管，連接至該電漿頭，用以支撐該電漿頭；一固定治具，連接於該軟管和該萬向蛇管之間；以及 一電源線，設置於該萬向蛇管和該軟管內，並連接於該電源供應器和該電漿頭之間，以將該電能輸送至該電漿頭；其中，當該電漿頭受到外力撞擊時，該萬向蛇管會跟著彎折及轉向，以減少該電漿頭所承受之衝擊。
10. 如申請專利範圍第9項所述之電漿放電裝置，更包含一氣體輸送管和一接地線，其中該接地線係連接於該電漿頭和該電源供應器之間，以形成電流廻路，而該氣體輸送管亦連接於該電漿頭和該電源供應器之間，用以輸送一工作氣體至該電漿頭。
11. 如申請專利範圍第10項所述之電漿放電裝置，其中該氣體輸送管設置於該萬向蛇管之外部，並由一供氣源輸送該工作氣體至該電漿頭。
12. 如申請專利範圍第9項所述之電漿放電裝置，其中該固定治具包含兩挾持件，用以夾住並固定該萬向蛇管。
13. 如申請專利範圍第12項所述之電漿放電裝置，其中該固定治具有螺絲孔，用以與該電源供應器接合。
14. 如申請專利範圍第9項所述之電漿放電裝置，其中該萬向蛇管係由至少一蛇管單元所構成，每一該些蛇管單元具有一公頭部和一母頭部，以使該些蛇管單元互相串 接嵌合。
15. 如申請專利範圍第14項所述之電漿放電裝置，其中該萬向蛇管係以絕緣材質所構成，內部為中空，該些蛇管單元接合後可以任意方向彎折30度以下之角度。該些蛇管單元接合為緊配合，可承受大於10公斤－公分以下之力矩而不彎折。
16. 如申請專利範圍第9項所述之電漿放電裝置，其中該萬向蛇管係以絕緣材質所構成，且該萬向蛇管內部為中空。