TWI405868B - 接地結構、加熱器，以及具有其之化學氣相沈積裝置 - Google Patents
接地結構、加熱器，以及具有其之化學氣相沈積裝置 Download PDFInfo
- Publication number
- TWI405868B TWI405868B TW099141115A TW99141115A TWI405868B TW I405868 B TWI405868 B TW I405868B TW 099141115 A TW099141115 A TW 099141115A TW 99141115 A TW99141115 A TW 99141115A TW I405868 B TWI405868 B TW I405868B
- Authority
- TW
- Taiwan
- Prior art keywords
- grounding
- clamp
- ground
- connector
- grounding clamp
- Prior art date
Links
- 238000005229 chemical vapour deposition Methods 0.000 title description 46
- 230000000903 blocking effect Effects 0.000 claims description 41
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 claims description 15
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims description 15
- 238000003860 storage Methods 0.000 claims description 13
- BASFCYQUMIYNBI-UHFFFAOYSA-N platinum Chemical compound [Pt] BASFCYQUMIYNBI-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 11
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 10
- 239000010931 gold Substances 0.000 claims description 9
- BQCADISMDOOEFD-UHFFFAOYSA-N Silver Chemical compound [Ag] BQCADISMDOOEFD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 5
- PCHJSUWPFVWCPO-UHFFFAOYSA-N gold Chemical compound [Au] PCHJSUWPFVWCPO-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 5
- 229910052737 gold Inorganic materials 0.000 claims description 5
- 229910052709 silver Inorganic materials 0.000 claims description 5
- 239000004332 silver Substances 0.000 claims description 5
- 229910052697 platinum Inorganic materials 0.000 claims description 4
- 239000007769 metal material Substances 0.000 claims description 3
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 claims description 2
- 238000000623 plasma-assisted chemical vapour deposition Methods 0.000 abstract description 14
- 206010017577 Gait disturbance Diseases 0.000 abstract 1
- 238000010891 electric arc Methods 0.000 abstract 1
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 34
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 32
- 239000000758 substrate Substances 0.000 description 31
- 238000000034 method Methods 0.000 description 23
- 230000008569 process Effects 0.000 description 21
- PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N Nickel Chemical compound [Ni] PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 15
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 13
- 239000010408 film Substances 0.000 description 12
- 239000010949 copper Substances 0.000 description 6
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 6
- 229910052759 nickel Inorganic materials 0.000 description 5
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 4
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 239000000919 ceramic Substances 0.000 description 3
- 230000008859 change Effects 0.000 description 3
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 description 3
- 238000002513 implantation Methods 0.000 description 3
- 239000011810 insulating material Substances 0.000 description 3
- 238000012423 maintenance Methods 0.000 description 3
- 239000010453 quartz Substances 0.000 description 3
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N silicon dioxide Inorganic materials O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 230000008646 thermal stress Effects 0.000 description 3
- 239000010409 thin film Substances 0.000 description 3
- 229910000990 Ni alloy Inorganic materials 0.000 description 2
- 230000004888 barrier function Effects 0.000 description 2
- 229910052790 beryllium Inorganic materials 0.000 description 2
- ATBAMAFKBVZNFJ-UHFFFAOYSA-N beryllium atom Chemical compound [Be] ATBAMAFKBVZNFJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000008602 contraction Effects 0.000 description 2
- 238000005137 deposition process Methods 0.000 description 2
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 2
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 2
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 2
- BOTDANWDWHJENH-UHFFFAOYSA-N Tetraethyl orthosilicate Chemical compound CCO[Si](OCC)(OCC)OCC BOTDANWDWHJENH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910045601 alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000000956 alloy Substances 0.000 description 1
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 1
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000000137 annealing Methods 0.000 description 1
- 238000000429 assembly Methods 0.000 description 1
- 230000000712 assembly Effects 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 229910010293 ceramic material Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000004020 conductor Substances 0.000 description 1
- 238000007796 conventional method Methods 0.000 description 1
- 238000005336 cracking Methods 0.000 description 1
- 238000000151 deposition Methods 0.000 description 1
- 230000008021 deposition Effects 0.000 description 1
- 238000007599 discharging Methods 0.000 description 1
- 229920001971 elastomer Polymers 0.000 description 1
- 239000000806 elastomer Substances 0.000 description 1
- 239000013536 elastomeric material Substances 0.000 description 1
- 238000010292 electrical insulation Methods 0.000 description 1
- 239000012777 electrically insulating material Substances 0.000 description 1
- 238000005530 etching Methods 0.000 description 1
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 1
- 230000010354 integration Effects 0.000 description 1
- 239000000615 nonconductor Substances 0.000 description 1
- 230000000149 penetrating effect Effects 0.000 description 1
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 description 1
- 125000006850 spacer group Chemical group 0.000 description 1
- 238000005507 spraying Methods 0.000 description 1
- 239000010935 stainless steel Substances 0.000 description 1
- 229910001220 stainless steel Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000035882 stress Effects 0.000 description 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 1
- 238000012546 transfer Methods 0.000 description 1
- 238000007740 vapor deposition Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01R—ELECTRICALLY-CONDUCTIVE CONNECTIONS; STRUCTURAL ASSOCIATIONS OF A PLURALITY OF MUTUALLY-INSULATED ELECTRICAL CONNECTING ELEMENTS; COUPLING DEVICES; CURRENT COLLECTORS
- H01R13/00—Details of coupling devices of the kinds covered by groups H01R12/70 or H01R24/00 - H01R33/00
- H01R13/648—Protective earth or shield arrangements on coupling devices, e.g. anti-static shielding
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01R—ELECTRICALLY-CONDUCTIVE CONNECTIONS; STRUCTURAL ASSOCIATIONS OF A PLURALITY OF MUTUALLY-INSULATED ELECTRICAL CONNECTING ELEMENTS; COUPLING DEVICES; CURRENT COLLECTORS
- H01R4/00—Electrically-conductive connections between two or more conductive members in direct contact, i.e. touching one another; Means for effecting or maintaining such contact; Electrically-conductive connections having two or more spaced connecting locations for conductors and using contact members penetrating insulation
- H01R4/58—Electrically-conductive connections between two or more conductive members in direct contact, i.e. touching one another; Means for effecting or maintaining such contact; Electrically-conductive connections having two or more spaced connecting locations for conductors and using contact members penetrating insulation characterised by the form or material of the contacting members
- H01R4/64—Connections between or with conductive parts having primarily a non-electric function, e.g. frame, casing, rail
- H01R4/643—Connections between or with conductive parts having primarily a non-electric function, e.g. frame, casing, rail for rigid cylindrical bodies
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
- C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
- C23C16/00—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
- C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
- C23C16/00—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes
- C23C16/44—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the method of coating
- C23C16/455—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the method of coating characterised by the method used for introducing gases into reaction chamber or for modifying gas flows in reaction chamber
- C23C16/45563—Gas nozzles
- C23C16/45565—Shower nozzles
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
- C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
- C23C16/00—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes
- C23C16/44—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the method of coating
- C23C16/458—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the method of coating characterised by the method used for supporting substrates in the reaction chamber
- C23C16/4582—Rigid and flat substrates, e.g. plates or discs
- C23C16/4583—Rigid and flat substrates, e.g. plates or discs the substrate being supported substantially horizontally
- C23C16/4586—Elements in the interior of the support, e.g. electrodes, heating or cooling devices
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
- C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
- C23C16/00—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes
- C23C16/44—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the method of coating
- C23C16/46—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the method of coating characterised by the method used for heating the substrate
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
- C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
- C23C16/00—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes
- C23C16/44—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the method of coating
- C23C16/50—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the method of coating using electric discharges
- C23C16/505—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the method of coating using electric discharges using radio frequency discharges
- C23C16/509—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the method of coating using electric discharges using radio frequency discharges using internal electrodes
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
- H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
- H01L21/02104—Forming layers
- H01L21/02107—Forming insulating materials on a substrate
- H01L21/02225—Forming insulating materials on a substrate characterised by the process for the formation of the insulating layer
- H01L21/0226—Forming insulating materials on a substrate characterised by the process for the formation of the insulating layer formation by a deposition process
- H01L21/02263—Forming insulating materials on a substrate characterised by the process for the formation of the insulating layer formation by a deposition process deposition from the gas or vapour phase
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01R—ELECTRICALLY-CONDUCTIVE CONNECTIONS; STRUCTURAL ASSOCIATIONS OF A PLURALITY OF MUTUALLY-INSULATED ELECTRICAL CONNECTING ELEMENTS; COUPLING DEVICES; CURRENT COLLECTORS
- H01R13/00—Details of coupling devices of the kinds covered by groups H01R12/70 or H01R24/00 - H01R33/00
- H01R13/46—Bases; Cases
- H01R13/53—Bases or cases for heavy duty; Bases or cases for high voltage with means for preventing corona or arcing
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Metallurgy (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Plasma & Fusion (AREA)
- Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Computer Hardware Design (AREA)
- Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Chemical Vapour Deposition (AREA)
Description
本發明是有關於一種接地結構、具有此接地結構之加熱器，以及具有此接地結構之化學氣相沈積裝置(CVD Apparatus)，且特別是有關於一種用於加熱基板之設置於加熱器內的接地結構、具有此接地結構之加熱器，以及具有此接地結構之化學氣相沈積裝置。
半導體裝置及平面顯示器(Flat Panel Display,FPD)領域中，常使用各種化學氣相沈積製程以形成各式各樣的薄膜於基板上，例如是經過氣源(Source Gases)化學反應後之晶片(Wafer)，及玻璃面板(glass panel)。
尤其，目前市場上傾向輕、薄、短、小的電子產品，因此，近年來積體電路元件以及FPD裝置之集成度(integration degree)提升，且臨界尺寸(critical dimension)或者線寬(line width)減少，以更符合市場需求。由於電漿增強型化學氣相沈積製程(PECVD)具有良好的間隙填充特性(gap-fill characteristics)，因此，電漿增強型化學氣相沈積製程已廣泛地應用於基板上之薄膜的形成。
傳統的電漿增強型化學氣相沈積裝置通常包括一個處理腔(process chamber)，處理腔具有一隔離的內部空間，薄膜可以形成在設置於處理腔內部空間的基板上。為了使電漿均勻地分佈，處理腔的上部設置有噴頭(shower head)，在沈積製程的過程中，噴頭可以噴射出氣源，並且，施加一電源給電漿電極(plasma electrode)，以將氣源轉換為電漿，一加熱器設置於處理腔的下部且對應至噴頭的位置，加熱器用以加熱基板，基板通常設置於加熱器上方，且一電源線用以提供電源給加熱器及接地結構。
一接地電極以及一加熱單元設置於加熱器之主體內。一電源線連接至加熱器的加熱單元，且一接地結構連接至加熱器的接地電極。接地結構通常係設置於加熱器的下部，接地結構導引部分的電源施加至電漿電極，以至處理腔的內部空間。因此，電漿氣源將均勻地分佈在處理腔中。
傳統的接地結構通常包括一接地連接元件、一彈性架(elastic holder)以及一接地座(ground mount)。接地連接元件從接地電極開始延伸，接地電極設置於加熱器上部，彈性架用以支撐接地連接元件，且彈性架設置於接地座上。電性連接至接地連接元件的電線，通常會透過接地座連接到加熱器或處理腔的側壁，因而形成一接地電路。彈性架包括一彈性體及至少一螺栓。彈性體接觸於接地連接元件，螺栓用以擰入彈性體，因此，接地連接元件得藉由螺栓連接的方式固定於接地座。
根據螺絲連接的通常理論，接地連接元件藉由螺栓而固定於彈性架的方式，係藉由螺栓栓緊時之張力所造成的初始接合力(initial joint force)，因此，當接地連接元件受熱膨脹時，螺栓栓緊時之初始接合力將變得很不穩定。
由於電漿製程係執行於處理腔，而接地連接元件係設置於處理腔中加熱器的下方，因此，接地連接元件通常需要足夠的導熱性以及導電性，以便形成接地電路於處理腔之高溫環境下。然而，具有足夠的導熱性以及導電性之材料在這樣的情況下，通常會對材料造成很大的熱變化(thermal variation)，因而，傳統的接地連接元件，通常在執行電漿製程時必須經歷熱膨脹(thermal expansion)，而在執行電漿步驟以後，必須經歷因其具有彈性所造成之熱收縮(thermal contraction)。
接地連接元件在經過重複的熱膨脹以及收縮以後，通常會使得螺栓之初始接合力減弱，因而，造成螺栓與彈性架之間的初始連接力減弱，使得接地連接元件漸漸地脫離彈性架。因此，接地連接元件與彈性架之間將產生縫隙，且隨著電漿增強型化學氣相沈積裝置的操作時間越久，所產生的縫隙也越大。
一旦接地連接元件與彈性架之間有縫隙，則當施加高電壓以維持處理腔內的電漿之產生時，電弧可能會在接地連接元件與彈性架之間的縫隙處產生。在縫隙處產生的電弧可能會對接地連接元件以及加熱器中的陶瓷材料造成嚴重的損害，因而造成加熱器的破裂與壞損。因此，接地連接元件以及彈性架間產生的瞬間火花，通常會耗損加熱器的壽命。
根據本發明之一實施例，提出一種接地結構，接地結構包括一接地鉗，接地鉗具有的彈性，可以在不需要螺絲連接件的情況下支撐接地連接件(ground connector)，因此，可以預防接地鉗與接地連接件間，因為熱膨脹而造成的分離。
根據本發明之另一實施例，提出一種使用於化學氣相沉積的加熱器，其中，加熱器包括有前述之接地結構。
根據本發明之又一實施例，提出一種使用於化學氣相沉積製程的裝置，其中，此裝置包括有前述之加熱器。
根據本發明之多個實施例，提供一種接地結構，接地結構包括有一接地支撐座、一接地鉗、一對阻擋部以及一接地線。接地支撐座具有一接收部，接收部用以接收流過接地連接件的接地電流，使得接地電流通過接地連接件而向外流至外部的儲電槽(external electrical reservoir)。接地鉗用以支撐接地連接件，且接地連接件係設置於接地支撐座之接收部。一對阻擋部由接地鉗之一外表面折疊而成，阻擋部鄰接於一開口部，且此對阻擋部彼此之間間隔一個寬度，此寬度即開口部的寬度。接地線電性連接接地鉗以及接地支撐座。接地支撐座可以連接至一外部儲電槽。接地鉗可以為圓柱型，並且，接地鉗之側壁沿縱向方向部分地被移除，使得接地鉗具有開口部，圓柱型接地鉗的內部空間可以藉由開口部與接地鉗的外部作聯繫，接地鉗亦可以圍繞於接地連接件，使得接地連接件之外表面可以接觸於接地鉗之內表面。藉由接地線可以使接地連接件之接地電流透過接地鉗流至接地支撐座，使得接地電流可以從接地連接件流到外部儲電槽。
在一些實施例中，藉由接地連接件與接地鉗之間緊密地配置，接地連接件可以表面接觸於接地鉗，藉由接地鉗與接地連接件之間接觸表面的摩擦力，使得接地鉗可以支撐接地連接件。舉例來說，接地連接件可以包括一金屬導體，且接地鉗可以包括一彈性材料。
在某些實施例中，阻擋部可以包括一突出塊以及一延伸部。其中，突出塊係鄰近於開口部設置，且突出塊從接地鉗的外表面突出，延伸部從突出塊向外折疊並延伸於接地鉗的外圍，使得接地鉗之外表面以及阻擋部之間具有一間隙。
在某些實施例中，接地結構更可以包括一縮窄器，縮窄器耦接於阻擋部。縮窄器可以施加一引力至彼此對稱且相對地設置的阻擋部，因而增加了接地連接件與接地鉗之間的摩擦力。舉例來說，縮窄器可以包括一彈性金屬夾。
在某些實施例中，接地鉗之熱膨脹係數大約可以為接地連接件之熱膨脹係數的50%至150%倍。
在某些實施例中，接地結構更可以包括一導電薄膜，導體薄膜係鍍膜於接地鉗之內側表面，使得接地連接件之外表面可以與導電薄膜作表面接觸。舉例來說，導電薄膜的材料可以選擇自金(Au)、銀(Ag)、鉑(Pt)，以及具有上述金屬的化合物，以及上述材料之組合中的任何一種。
在某些實施例中，接地結構更可以包括一接觸端，接觸端係設置於接地鉗之一外表面，並且，接觸端係連接至接地線。舉例來說，接觸端可以包括一接觸孔、一連接單元，以及一固定單元。其中，接觸孔貫穿接地鉗之側壁，使得連接單元可以插入接觸孔，固定單元則可以將連接單元固定至接地鉗。固定單元可以包括一螺帽，且連接單元可以包括一螺栓，螺栓的尾端可以對應至螺帽。
在某些實施例中，接地連接件可以包括鎳(Ni)，接地鉗的材料可以選擇自鎳(Ni)、鈹(Be)、銅(Cu)，及具有上述金屬的合金，以及具有上述材料之組合中的任何一種。
在某些實施例中，接地線可以包括軟性電纜，軟性電纜吸收接地連接件的熱膨脹，接地連接件係受到接地鉗所支撐。接地支撐座的接收部可以包括一接地孔設置於接收部的底部，因而，當接地連接件遇熱膨脹而造成縱向長度增加時，接地連接件可以延伸至接地孔中。
根據某些實施例，提供一使用於化學氣相沈積裝置的加熱器，加熱器具有一接地結構。加熱器可以包括一主體、一接地電極、一加熱單元，以及一接地結構。其中，主體具有一平坦的上表面，基板可以設置於此平坦的上表面上，接地電極設置於主體中，加熱單元設置於主體中，且加熱單元可以產生熱，產生之熱可以用來加熱基板，接地結構具有一接地連接件、接地鉗，以及接地線。舉例來說，接地結構可以包括一接地支撐座、接地鉗、一對阻擋部、以及接地線。其中，接地支撐座具有一接收部，接收部用以接收通過接地連接件之接地電流，並且將接地電流導出至外部的儲電槽。接地鉗用以支撐接地連接件，接地連接件設置於接地支撐座之接收部。阻擋部從接地鉗的外表面折疊而成，且阻擋部鄰近開口部設置，兩阻擋部彼此間隔一寬度，此寬度係開口部的寬度。接地線電性連接至接地鉗及接地支撐座。接地電流可以從接地電極流至接地連接件。接地鉗可以為圓柱型，且接地鉗之側壁沿縱向方向部分地被移除，使得接地鉗具有一開口部，接地鉗的內部可以藉由開口部與接地鉗的外部作聯繫，接地鉗可以圍繞接地連接件，使得接地連接件之外表面可以接觸於接地鉗之內表面。藉由接地線，可以使接地連接件之接地電流透過接地鉗流至接地支撐座，使得接地電流可以從接地連接件流到外部儲電槽。
在某些實施例中，加熱器的主體可以包括陶瓷或石英的一種。接地結構更可以包括一通孔(through hole)，通孔貫穿接地支撐座，且通孔與接收部係分開地設置。一電源線提供電源至加熱單元，電源線可以透過通孔來連接至加熱單元以及一外部電源。
根據一些實施例，提供一種用於執行化學氣相沈積製程之裝置，此裝置具有前述之加熱器。此裝置可以包括一處理腔、一噴頭、一電漿電極、一加熱器、一接地電極，以及一接地結構。基板之化學氣相沈積製程係執行於處理腔，噴頭係設置於處理腔的上部，且噴頭可以噴射出使用於化學氣相沈積製程之氣源至處理腔的內部。電源可以施加於一電漿電極，以將氣源轉換為電漿源。一加熱器設置於處理腔的下部且對應至噴頭下方的位置，加熱器具有一加熱單元用以加熱基板。接地電極用以將電漿源中的帶電粒子作為接地電流並排出至處理腔外。接地結構係設置於加熱器下方。舉例來說，接地結構可以包括一接地支撐座、一接地鉗、一對阻擋部，以及一接地線。其中，接地支撐座具有一接收部，接收部用以接收流過接地連接件的接地電流，並將接地電流導出至外部儲電槽。接地鉗設置於接地支撐座之接收部，接地鉗用以支撐接地連接件。一對阻擋部由接地鉗之一外表面折疊而成，阻擋部係鄰近於開口部地設置，且兩阻擋部之間彼此間隔一個寬度，此寬度即開口部的寬度。一接地線電性連接至接地鉗以及接地支撐座。接地電流可以從接地電極流至接地連接件。接地鉗可以為圓柱型，並且，接地鉗沿著其側壁的縱向方向部分地被移除，使得接地鉗具有一開口部，接地鉗的內部可以藉由開口部與接地鉗的外部聯繫，接地鉗可以圍繞接地連接件，使得接地連接件之外表面可以接觸於接地鉗之內表面。藉由接地線，可以使接地連接件之接地電流透過接地鉗流至接地支撐座，使得接地電流可以從接地連接件流到外部儲電槽。
在某些實施例中，接地結構更可以包括一通孔，通孔貫穿接地支撐座，且通孔與接地支撐座的接收部係分開地設置。一電源線用以施加電源至加熱單元，電源線可以透過通孔以連接至加熱電源以及外部電源。
根據本發明之某些實施例，接地連接件從接地電極延伸，且接地鉗圍繞接地連接件，可以藉由結構上緊密地配合的方式組裝，以取代傳統的螺紋接合的方式，而且，亦可以藉由縮窄器(constrictor)來增加接地連接件與接地鉗之間的表面接觸。因此，可以預防接地連接件以及接地鉗分離的問題，也可以預防接地連接件以及接地鉗之間產生電弧，因而減少了電弧對於接地連接件的傷害。因此，具有接地連接件及接地鉗之加熱器，以及具有此種加熱器之化學氣相沈積裝置，都可以因而減少電弧所造成的傷害，因而減少化學氣相沈積裝置的維護所需之費用。
以下將配合圖式以更充分地說明關於本發明之多個實施例，其中將以一些實施例作說明。本發明可以以許多不同的形式來實現，而且，以下所提出之關於本發明的許多實施例，並不是用以限制本發明。相對地，這些實施例可以使得本發明的揭露更充分完整，且完全地表達本發明的各種實施方式給本發明所屬技術領域之人。在圖式中，可能會為了更清楚地展示，而將各結構層或者區域範圍之尺寸或相對尺寸誇大地繪示。
可以瞭解，當描述一元件或結構層「於另一元件或結構層之上(on)」，一元件或結構層「連接至(connected to)」另一元件或結構層，或一元件或結構層「耦接至(coupled to)」另一元件或結構層時，可以瞭解到，此元件或結構層可以設置在另一元件或結構層上，此元件或結構層可以連接至另一元件或結構層，或此元件或結構層可以耦接至另一元件或結構層。此元件或結構層可以直接地設置於其他層上，或是直接地連接至或耦接至介在此元件或結構層與另一元件或結構層之間的元件、中間層、或其他可能的結構層。相對地，當描述一元件或結構層「直接地設置於另一元件或結構層之上(directly on)」，一元件或結構層「直接地連接至(directly connected to)」另一元件或結構層，或一元件或結構層「直接地耦接至(directly connected to)」另一元件或結構層時，表示沒有中間的元件或結構層介於此元件或結構層與另一元件或結構層之間。對於通篇說明書的許多元件，於此所使用的詞語「及/或(and/or)」，包括一個或多個相關所列舉的元件及物品之任何及所有可能的組合情況。
雖然於此所用之詞語第一、第二，及第三等等，係用以形容各種元件(elements)、組件(components)、區域(regions)、結構層，以及/或者區段(sections)。這些元件、組件、區域、結構層，以及/或者區段並不受到第一、第二，及第三等等之詞語而有所限制。此些詞語僅係用以分別一元件、一組件、一區域、一結構層或一區段，與另一元件、另一組件、另一區域、另一結構層，或者另一區段。因此，以下所討論之第一元件、第一組件、第一區域、第一結構層，或第一區段，亦可以被命名為第二元件、第二組件、第二區域、第二結構層，或第二區段，而不會因此而背離本發明的教示。
空間上的相對詞語，例如是「在...之下(beneath)」、「以下(below)」、「下方(lower)」、「以上(above)」、「上方(upper)」以及與前述相類似的詞語，於此可用以幫助形容如圖式所繪示之一元件或特徵與另一元件或特徵之間的關係。空間上的相對詞語之使用，除了涵蓋到圖式所繪示的裝置之相對位置關係之外，在裝置之操作或使用時，若翻轉為不同的裝置方向時，其相對位置亦可以被瞭解及涵蓋。舉例來說，若圖式中之裝置被翻轉，則原本描述一元件在另一元件之下或者一元件在另一元件下方，則會被導向為一元件在另一元件或特徵之上。因此，於此實施例中的詞語「在...之下」可以因為不同的翻轉方向，而涵蓋到「在...之上」或者「在...之下」兩種方向。裝置亦可以被旋轉(旋轉90度或者其他角度)，因此，於此所使用之空間相對描述詞可以根據翻轉或旋轉的角度而有對應的解釋。
於此所用的詞語，僅係為了形容特定的實施例，而不係用來限制本發明。例如，於此所用之單述詞「一個(a)」、「一個(a)」及「此(the)、該(the)」，其亦可以包括複數的形式，除非於說明內容中有特別指出例外的情況。此外，於說明書中所用之詞語「包括(comprises)」及/或「包括(comprising)」，特別是用來形容特徵、數字(integers)、步驟、操作、元件，及/或組件時，並沒有排除掉具有其他一個或多個特徵、數字、步驟、操作、元件、組件，及/或其組成的群組，或增加其他一個或多個特徵、數字、步驟、操作、元件、組件，及/或其組成的群組之可能。
於此所述之實施例，其配合說明之剖面圖式，係根據較佳的實施例(及中間結構)的示意圖繪示。因此，可以預期到圖式所繪示之形狀，可能因為製造技術及/或公差(tolerance)有許多種不同的變形。因此，於此所述之實施例及圖式所繪之圖形，不應該被解釋為限制本發明至特定之區域形狀，而應該解釋為例如是所述之實施例的製造結果，並且包括其形狀及其他可能的變異型態。舉例來說，被繪示為矩形之注入區域(implanted region)，一般而言，具有弧形或彎曲型的特徵，以及/或者在邊緣具有佈植濃度梯度，而非從佈植區到未佈植區之二進制(binary change)的改變。同樣地，藉由佈植所形成的埋藏層可能會導致一些介於埋藏層及執行佈植時所通過之區域的表面之間的部位亦有部分的佈植。因此，圖式中所繪示之裝置的各區域係本質上的示意圖，而非用以表示裝置之各區域的實際形狀，並且，圖式中所繪示之裝置的各區域並非用以限制本發明的範圍。
除非有特別的定義，否則於此所述之所有詞語(包括技術上及科學上得詞語)皆具有相同的意義，且可以被本發明所屬技術領域中具有通常知識者所瞭解。更可以藉由一般的字詞典之定義來瞭解此些詞語，在解釋此些詞語時，必須符合相關之技術領域對此些詞語的定義，且不可將此些詞語以過於主觀或形式上的意義，或過於理想化的方式來解釋，除非說明書的內容係如此定義。
為了對本發明之上述及其他方面有更佳的瞭解，下文特舉較佳實施例，並配合所附圖式，作詳細說明如下：
第1圖繪示依據本發明一實施例中，用於化學氣相沈積裝置之接地結構的透視圖。第2A圖繪示第1圖之接地連接件及接地鉗的透視圖，第2B圖繪示第2A圖之接地連接件及接地鉗的爆炸透視圖。
請參照圖式第1圖、第2A圖及第2B圖，依據本發明一實施例之接地結構100，可以包括一接地支撐座110、一接地連接件120、一接地鉗130、一對阻擋部133、一縮窄器134，以及一接地線140。
在本發明之一實施例中，接地支撐座110可以包括一導電主體(conductive body)，導電主體可以被接地連接件120穿過，且導電主體的形狀可以根據化學氣相沈積裝置以及裝配於化學氣相沈積裝置的方式而有所不同。在此實施例中，接地支撐座110可以為圓柱型，且接地支撐座110可以設置於化學氣相沈積裝置的底部，或者可以被插於一熱區塊(heat block)內。可以提供一支座110a(support)以支撐接地支撐座110。
接地支撐座110可以包括一接收部112，接收部112具有一接地孔112a，接地連接件120可以插入接地孔112a中，因而接地支撐座110之接收部112可以收納接地連接件120。尤其，接地鉗130表面接觸於接地連接件120，且電性連接至接地鉗130之接地線140可以被設置於接地支撐座110之接收部112。接地連接件120上的接地電流可以透過接地線140被傳遞至接地支撐座110。在本實施例中，接地支撐座110可以包括具有良好的導電能力之導電金屬材料，例如是鋁(Al)、金(Au)，以及銀(Ag)。
在本實施例中，可以從接地支撐座110之導電主體切去一塊扇形區域，使得接地支撐座110之主體具有一扇形區域可以作為接收部112。因此，接收部112可以包括一足夠的空間，用以收納接地鉗130以及接地連接件120。舉例來說，接地支撐座110之扇形接收部可以包括一大約為90度之圓心角(central angle)。
接地連接件120可以穿過接地孔112a，接地孔係設置於接地支撐座110之接收部112的底部，接地連接件120可以接觸於加熱器之接地電極，關於加熱器的說明將敘述於後。尤其，接地支撐座110之接收部112的長度，為足夠對應至接地連接件120之長度，因而當接地連接件120受熱膨脹而造成縱向長度變長時，接收部112的長度仍然足夠容納熱膨脹後的接地連接件120，而不會對於熱膨脹後之接地連接件120的體積有任何的限制。因此，可以大幅地減少接地連接件120之熱應力，此熱應力係接地連接件120受熱膨脹後，接地連接件120因其縱向長度改變而受到侷限時所產生之熱應力，因而可以預防接地連接件120與加熱器之接地電極之間裂縫的產生。
當完成接地連接件120與接地鉗130的裝配後，接地支撐座110之接收部112可以覆蓋上屏蔽蓋150(shielding cover)，因此，可以將接收部112與周圍環境隔離。因此，組裝完成之接地連接件120與接地鉗130可以設置於接地支撐座110之接收部112的扇形空間內，並且，組裝完成之接地連接件120與接地鉗130可以與周圍環境隔離。
此外，接地支撐座110更可以提供一通孔114。通孔114可以與接收部112分開地設置，且通孔114可以貫穿接地支撐座110之導電主體。透過通孔114，電源線(未繪示於圖中)可以連接至化學氣相沈積裝置之一熱產生器(未繪示於圖中)。舉例來說，電源線可以穿過接地支撐座110之通孔114。在此情況下，藉由電源線及接地支撐座110之間的絕緣材料，可以電性絕緣通孔114內的電源線與接地支撐座110。
在一實施例中，接地連接件120可以包括一導電金屬棒，導電金屬棒可以插入接收部112之接地孔112a。舉例來說，導電金屬棒可以包括一具有良好導電能力之導電金屬，導電金屬例如是鎳(Ni)及銅(Cu)，且導電金屬可以連接至接地電極，接地電極設置於化學氣相沈積裝置之加熱區塊(heater block)之中。接地連接件120可以於化學氣相沈積裝置中，作為接地電流之電路徑之用。
在一實施例中，接地鉗130可以為圓柱型，且圓柱型接地鉗130之側壁沿縱向方向部分地被移除，以形成一開口。因此，接地鉗130可以包括一開口部132，使得圓柱型接地鉗130之內部空間可以藉由開口部與周圍環境作聯繫。
接地連接件120可以為柱型，柱型之接地連接件可以被插入圓柱型接地鉗130的內部空間中，因而柱型之接地連接件120的外表面可以表面接觸於圓柱型接地鉗130之內表面。在此情況下，可以根據接地鉗130以及接地連接件120之間作緊密配合的允許公差，來決定圓柱型接地鉗130之直徑。亦即，接地鉗130及接地連接件120彼此可以緊密地配合，使得接地鉗130及接地連接件120裝配後，彼此可以作表面接觸。因此，於接地支撐座110之接收部112中，接地鉗130可以穩固地支撐接地連接件120。尤其，圓柱型接地鉗130可以經歷熱處理(例如是退火步驟)，熱處理的溫度大約在攝氏300度至攝氏500度之間，因此，可以充分地去除接地鉗130之殘餘應力，且接地鉗130可以具有充分的初始彈性(initial elasticity)。於此實施例中，接地鉗130的直徑大約可以為柱型接地連接件120的直徑的50%～100%。
此外，接地鉗130以及接地連接件120之間的表面接觸，亦可以藉由接地鉗130以及接地連接件120間，彼此不同的熱膨脹係數來維持。舉例來說，接地鉗130之熱膨脹係數大約可以為接地連接件120之熱膨脹係數的50%～150%。當接地鉗130之熱膨脹係數小於接地連接件120之熱膨脹係數時，可以增加接地鉗130與接地連接件120之間的緊密配合的程度。
相對地，當接地連接件120之熱膨脹係數小於接地鉗130之熱膨脹係數時，接地鉗130與接地連接件120之間的緊密配合的程度可能會減少，因而破壞了接地鉗130與接地連接件120之間的表面接觸。在此情況下，可以額外地提供一縮窄器134至接地鉗130，以穩定地維持接地鉗130與接地連接件120之間的表面接觸。
舉例來說，接地鉗130可以包括與接地連接件120相同的材料或者相似的材料，例如是鎳(Ni)或者鎳合金。鎳合金可以包括鎳(Ni)、鈹(Be)，以及銅(Cu)。
開口部132可以沿著接地鉗130之縱向方向延伸，且接地連接件120可以藉由開口部132插入接地鉗130之內部空間中，接地連接件120的長度大於接地鉗130的長度。尤其，接地連接件120可以鄰近於接地鉗130之開口部132設置，且施加一朝向開口部132之外力於接地連接件120。因此，接地連接件120可以透過開口部132被放置於接地鉗130之內部空間中。舉例來說，可以部分地移除接地鉗130之圓周表面(circumferential surface)以形成開口部132，移除的寬度大約為柱型接地連接件120之直徑長度的40%至100%，因此，開口部132可具有一初始寬度w，初始寬度w大約為柱型接地連接件120之直徑長度的40%至100%。
由於一外力施加於接地連接件120，使得開口部132之初始寬度w被撐大，在接地鉗130的彈性限制範圍內，被撐大的開口部寬度，實質上等同於接地連接件120的直徑長。一旦接地連接件120透過撐大的開口部132而放置於接地鉗130的內部空間，開口部132被撐大之寬度將因為彈性復原力(elastic force of restitution)而縮回至初始寬度w。因此，藉由接地鉗130與柱型接地連接件120之間緊密地接觸所造成的摩擦力以及接地鉗130的彈性復原力，接地鉗130可以支撐柱型之接地連接件120。亦即，藉由摩擦力以及彈性復原力，接地鉗130可以更穩固地支撐接地連接件120。
在一實施例中，阻擋部133可以設置於接地鉗130之外表面上，且阻擋部133設置於靠近開口部132的位置。舉例來說，阻擋部133可以包括一突出塊以及一延伸部。突出塊突出於接地鉗130之外表面且設置於靠近開口部132的位置。延伸部自突出塊向外折疊，並沿著接地鉗130的外表面外圍延伸。因此，阻擋部133之延伸部可以平行於接地鉗130之外表面地延伸，且阻擋部133之延伸部與接地鉗130之外表面之間具有一間隙。阻擋部133之突出塊可以為曲面狀，突出塊之曲面狀的曲率半徑(curvature)大於接地鉗130之曲率半徑。在本實施例中，可以設置一對阻擋部133於開口部132的周圍，且相對於開口部132而言，兩阻擋部133彼此互相對稱地設置。
因此，接地鉗130之外表面以及阻擋部133之突出塊及延伸部可以定義出間隙S(gap spacer)。一對間隙S亦可以設置於接地鉗130之開口部132的周圍，且此對間隙S彼此相對於開口部132係對稱地設置。當此實施例揭露阻擋部133之延伸部可以沿著接地鉗130的外表面之圓周線彎折，延伸部亦可以平行於接地鉗130之圓周的外表面之切線且線性地設置。此外，當此實施例揭露阻擋部133可以形成於包括接地鉗130之主體內部時，本發明所屬技術領域之人，亦可以對於阻擋部133作其他可能的修飾。舉例來說，阻擋部133可以是可拆卸地固定於接地鉗130。
在一實施例中，縮窄器134可以插入一對間隙S中，間隙S設置於開口部132周圍，因此，接地連接件120插入接地鉗130之內部空間以後，可以將縮窄器134耦接至接地鉗130之阻擋部133，因此，可以加強接地連接件120以及接地鉗130之間的表面接觸。一旦縮窄器134耦接至阻擋部133，將會施加一吸引力至兩對稱的阻擋部133，因此，可以將此對阻擋部133彼此更靠近地推向對方，如此一來，將使得開口部132的初始寬度w減少。舉例來說，縮窄器134可以包括一彈性金屬，因此，縮窄器134本身之彈性所造成的彈性復原力將會成為施加到阻擋部133之一外力。
因此，一摩擦力將會施加於接地連接件120之外表面以及接地鉗130之內表面之間，因而更穩固地維持接地連接件120以及接地鉗130之間的表面接觸。舉例來說，縮窄器134可以包括一彈性金屬夾，彈性金屬夾為一彈性體且具有一開口端，彈性金屬夾例如是U型鎖夾(U-shaped lock clip)。此外，可以將U型鎖夾之開口端交叉，以修改U型鎖夾為封閉式的鎖夾，封閉式鎖夾例如係呈大寫字母X型，因而可以提升固定的能力，且減少因為長時間的使用而使得U型鎖夾鬆脫的情況。
此外，導電薄膜135更可以形成於接地鉗130之內表面，因而提升接地連接件120以及接地鉗130之間的導電能力。舉例來說，可以將導電薄膜135鍍在接地鉗130的整個內表面上，因而減少接地電路的電阻，其中接地電路包括有接地連接件120以及接地鉗130。導電薄膜135可以包括低電阻材料，低電阻材料例如是金(Au)、銀(Ag)以及鉑(Pt)。
因此，縮窄器134可以加強接地連接件120以及接地鉗130之間的接觸力，導電薄膜135可以減少接地連接件120以及接地鉗130之間的電阻。
當接地連接件120因為化學氣相沈積製程之高溫環境下而熱膨脹時，接地鉗130亦可以徑向地熱膨脹，接地鉗130之熱膨脹程度實質上等於或小於接地連接件120之熱膨脹程度。因此，即便在化學氣相沈積製程的高溫環境下，仍可以有效地預防接地連接件120以及接地鉗130的分離。此外，以連接接地連接件120以及接地鉗130之間緊密配合的方式，取代傳統使用螺紋接合接地連接元件以及接地鉗的方式，即便在反覆之化學氣相沈積製程的高溫環境下，仍可以預防了接地連接件120以及接地鉗130之間表面接觸程度的衰退。
接地鉗130之外表面更可以提供接觸端136，接地線136可以連接至接地端136。接觸端136可以具有不同的結構和配置方式，只要在化學氣相沈積製程之高溫環境下，透過接觸端136可以使接地鉗130及接地線140彼此充分地連接。舉例來說，接觸端136可以包括一突出端(terminal protrusion)，突出端從接地鉗130之外表面突出，且突出端與接地鉗130一體成型。在此情況下，接地線140可以穿過突出端，因而，可以有效地預防高溫以及在徑向及縱向方向之熱膨脹對於接地線140所造成的損害。藉由螺栓結構可以使突出端與接地線140之間彼此充分地接觸。
在此實施例中，接觸端136可以包括一接觸孔136a，接觸孔136a貫穿接地鉗130之側壁，連接單元136b插入接觸孔136a，並且，固定單元136c將連接單元136b固定於接地鉗130。舉例來說，固定單元136c可以包括螺栓(bolt)及螺帽(nut)，螺栓可以形成於連接單元136b的末端，且螺帽可以對應至螺栓，使得接觸端136可以包括螺栓及螺帽的組件。當此實施例揭露接觸端136可以為螺栓及螺帽的組件時，本發明所屬技術領域之人可以清楚明瞭，只要接地鉗130以及接地線140可以在接觸端136彼此電性地連接，接觸端136可以是不同形式的連接組件，而不限於螺栓及螺帽組件。
接地線140之第一端可以連接至接觸端136，接地線140之第二端可以連接至接地支撐座110之主體。因此，通過接地連接件120之電流可以透過接地支撐座110而接地。尤其，接地線140可以包括一軟性電纜，因而可以垂直地延伸於接地支撐座100之接收部112內。因此，接地線140可以在接地支撐座110之接收部112內，沿著垂直方向充分地吸收接地鉗130及接地連接件120之組件的熱膨脹。
根據本實施例之接地結構，接地連接件從接地電極開始延伸，且接地鉗透過緊密接合的方式圍繞接地連接件。接地鉗與接地連接件之間，藉由彼此緊密地接合以形成一組件，以取代傳統螺栓接合的方式，並且，可以藉由縮窄器134來提升接地連接件以及接地鉗之間表面接觸的程度。因此，可以預防接地連接件以及接地鉗間彼此分離的情況，更可以有效地預防接地連接件以及接地鉗之間的電弧，因而可以減少電弧對於接地連接件的損害。
第3圖繪示依照本發明一實施例中，使用於化學氣相沈積裝置之加熱器的示意圖，且加熱器具有第1圖之接地結構。在此實施例中揭露一種用於電漿增強型化學氣相沈積(PECVD)裝置之加熱器，然而，此加熱器亦可以應用至其他化學氣相沈積裝置，只要需要接地電路之化學氣相沈積裝置中，接地電路係連接至接地電極。
請參照第3圖，一使用於化學氣相沈積裝置之加熱器200，可以包括一加熱主體210(heater body)。加熱主體210具有一平坦的上表面211，接地電極220係設置於加熱主體210中，接地電極220傳遞部分之電漿源至接地電流，用於產生熱能之加熱單元230設置於加熱主體210中。一基板(未繪示於圖中)可以設置於加熱器主體210之平坦的上表面上，以對基板執行化學氣相沈積製程。如第1圖、第2A圖、第2B圖所示之接地結構100可以設置於加熱主體210之下表面，下表面係上表面211之對面。
加熱主體210可以包括一電性絕緣體，使得加熱主體210內的接地電極220可以與接地支撐座110電性絕緣，接地支撐座110可以設置於加熱主體210的下方。舉例來說，加熱主體210可以包括一電性絕緣材料，電性絕緣材料具有良好的耐蝕刻性(etch-resistance)，可以抵抗化學氣相沈積製程之氣源的蝕刻，且電性絕緣材料具有良好的電性絕緣能力，電性絕緣材料例如是陶瓷或石英。除此之外，加熱主體210可以包括一金屬主體，金屬主體具有良好的導熱能力，金屬主體例如是不鏽鋼(Stainless Steel,SUS)，且金屬主體的表面上鍍有一絕緣膜，絕緣膜可以包括陶瓷或石英。
接地電極220可以設置於加熱主體210內，且於電漿增強型化學氣相沈積製程時，接地電極220可以由電漿源之部分粒子產生接地電流。當接地電流產生後，電漿實質上將會具有穩定的強度。一外接電源可以施加於加熱單元230，因而可以產生熱能以加熱基板，基板放置於加熱主體210之上表面上。舉例來說，加熱單元230可以包括一電熱器(electric heater)，當電流施加於電熱器時，電熱器可以產生焦耳熱(joule heat)，且焦耳熱正比於所施加的電流。
接地電極220可以電性連接至接地結構100之接地連接件120，且透過接地結構100之通孔114，使得加熱單元230可以電性連接至電源線190。因此，加熱單元230可以根據外部電源P所施加的電流來產生焦耳熱。絕緣介質可以圍繞於接地連接件120以及電源線190外，使得接地連接件120以及電源線190得以電性絕緣於金屬基材之接地支撐座110。
接地連接件120以及電源線190可以設置於接地結構100的內部，接地結構100之構造係如前面所敘述，並請配合參考圖式第1圖、第2A圖及第2B圖所繪示之接地結構100。因此，可以透過一電源線190施加一電源至加熱單元，且處理腔內之電漿源粒子所產生之接地電流可以藉由接地連接件120流至接地支撐座110。接地支撐座110可以連接至一支座110a(繪示於第1圖中)，支座係用以支撐加熱器200，因而，接地電流最終將可以接地至一外部儲電槽，外部儲電槽例如是地球。接地結構100與前述關於圖式第1圖、第2A圖、第2B圖所繪示之接地結構具有相同的構造，因此，於此將省略對於接地結構的詳細描述。
根據前述之化學氣相沈積之加熱器，可以透過接地結構之接地連接件使加熱器之接地電極電性連接至外部儲電槽，且透過接地結構之通孔所通過的電源線，加熱器之加熱單元可以電性連接至外部電源。藉由軟性電纜，接地連接件以及接地鉗所構成之組件可以電性連接至接地支撐座，因而，軟性接地電纜的延伸部可以有效地吸收接地連接件之熱膨脹。因此，儘管接地連接件可能會因為熱膨脹的關係而縱向地延伸，仍可以有效地預防接地結構之接地連接件以及加熱器之接地電極彼此之間的分離。此外，亦可以防止接地連接件以及接地鉗之間彼此的分離，因而使得接地連接件以及接地鉗之間不會有縫隙的產生。因此，可以有效且充分地預防接地連接件以及接地鉗之間的電弧，防止電弧對於接地連接件的傷害，因而增加了加熱器的壽命且降低了加熱器的維護費用。
第4圖繪示依照本發明一實施例中，包括有第3圖之加熱器的化學氣相沈積裝置之示意圖。在此實施例中，將如同化學氣相沈積裝置般地，揭露電漿增強型化學氣相沈積裝置(Plasma-Enhanced CVD apparatus,PECVD)之實施例，然而，本發明的概念亦可以應用至其他化學氣相沈積裝置，只要化學氣相沈積裝置需要一電路用以將處理腔內部之電流接地至處理腔之外。
請參考第4圖，第4圖繪示依照本發明一實施例之化學氣相沈積裝置300，化學氣相沈積裝置300可以包括一處理腔340、一噴頭320、一電漿電極330、一加熱器200，以及一接地結構100。處理腔340具有與外在環境隔離之一內部空間，且化學氣相沈積製程係執行於處理腔內之基板上，噴頭320設置於處理腔的上部，且用於化學氣相沈積製程之氣源可以透過噴頭320來噴射，施加一電源至電漿電極330以將氣源轉換為電漿，加熱器200設置於處理腔340之下部且對應至噴頭320之處，加熱器200用以加熱基板。接地結構100具有一電源線190以及接地連接件120。透過加熱器200之接地電極，處理腔340可以將電漿源中帶電的粒子作為接地電流排出。透過接地結構100之電源線190可以施加一電源至加熱器200，且可以透過接地結構100之接地連接件120將加熱器200之接地電極的接地電流引導至外部儲電槽。
雖然圖式未繪示出，然而，化學氣相沈積裝置300更可以包括一供給管線(supply line)及排放管線(discharge line)，供給管線用以提供氣源至噴頭320，排放管線連接至處理腔340的底部，且排放管線可以將處理腔340內未反應的氣源排出。更可以安裝一真空幫浦至排放管線。
處理腔340可以為封閉式並且與外界環境隔離，因此，處理腔具有足夠應用於電漿增強型化學氣相沈積製程以及基板傳遞(substrate transfer)之真空程度，且一晶圓承載腔室(Load-lock chamber)更可以連接至處理腔340。
噴頭320可以噴射出氣源，在特定的壓力下，氣源可以透過供給管線來供至處理腔340。舉例來說，噴頭320可以具有一個大於或近似於基板的尺寸，因此，氣源可以藉由噴頭320噴射於整個基板的表面。
高頻率的電壓可以施加至電漿電極330，因此，可以在處理腔340內部將氣源轉換為電漿。基板設置於噴頭320下方的加熱器200上，以加速地噴射電漿源至基板的表面。
加熱器200可以支撐基板，且加熱器200透過接地結構100之電源線可以連接至外部電源，接地結構100係設置於加熱器200的下方。因此，當電源施加於加熱器時，加熱器可用以加熱基板。電漿源可以與被加熱之基板表面產生化學反應，因而形成一薄膜於基板上。在此情況下，基板的沈積溫度將會根據基板上的薄膜而有所不同。舉例來說，當矽酸乙酯層(TEOS layer)形成於基板上時，基板可能需要被加熱至大約360℃到大約460℃。在此沈積製程中，環繞於基板表面之電漿源的帶電粒子，將壓縮(condensed to)至加熱器200的接地電極而產生電流，此電流被稱作接地電流。接地電流可以透過接地結構100之接地連接件而接地至外部的接地電流儲電槽。接地連接件以及電源線可以設置於接地結構100的內部，且接地結構可以設置於加熱器200之下方。加熱器200以及接地結構100可以與前述之第1圖至第3圖所詳細說明之加熱器及接地結構具有相同的結構與配置，因而於此將省略對於接地結構以及加熱器的詳細敘述。
根據本實施例之化學氣相沈積裝置，透過加熱器之桿狀(rod-shaped)的接地電極，以及柱型之接地連接件之外表面與圓柱型(cylindrical-shaped)接地鉗之間緊密的表面接觸，可以使電漿源之帶電粒子作為接地電流而從處理腔被排出。因此，即便電漿增強型化學氣相沈積製程所造成的高溫會產生熱膨脹現象，接地鉗仍可以充分地支撐接地連接件。因此，即使接地電流可以由加熱器之接地電極大量地流出，仍可以有效地預防接地連接件以及接地鉗之間的電弧。因此，可以避免因為電弧的產生而對接地結構之接地連接件造成損傷，因而可以減少電漿增強型化學氣相沈積裝置之維護的費用。
根據本發明之實施例，接地連接件由接地電極延伸，且接地鉗圍繞接地連接件，藉由接地連接件與接地鉗之間緊密的配合，取代了傳統的螺栓接合的方式以形成組件，且可以藉由縮窄器134來加強接地鉗與接地連接件之間的表面接觸。因此，可以預防接地連接件與接地鉗彼此間的分離，且可以充分有效地預防電弧產生於接地連接件與接地鉗之間，因而減少了電弧可能對於接地連接件的損害。因此，可以預防電弧對於具有接地連接件及接地鉗之組件的加熱器以及具有此加熱器之化學氣相沈積裝置的傷害，因而可以減少用於維護化學氣相沈積裝置的費用。
綜上所述，雖然本發明已以較佳實施例揭露如上，然其並非用以限定本發明。本發明所屬技術領域中具有通常知識者，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。此外，在申請專利範圍中，手段加功能用語(means-plus-function)子句，涵蓋了執行所述功能之結構，並且，不僅是結構上相等，亦可以與之具有相同的結構。
100．．．接地結構
110．．．接地支撐座
110a．．．支座
112．．．接收部
112a．．．接地孔
114．．．通孔
120．．．接地連接件
130．．．接地鉗
132．．．開口部
133．．．阻擋部
134．．．縮窄器
135．．．導電薄膜
136．．．接觸端
136a．．．接觸孔
136b．．．連接單元
136c．．．固定單元
140．．．接地線
150．．．屏蔽蓋
190．．．電源線
200．．．加熱器
210．．．加熱主體
211．．．上表面
220．．．接地電極
230．．．加熱單元
300．．．化學氣相沈積裝置
W．．．初始寬度
S．．．間隙
第1圖繪示依據本發明一實施例中，用於化學氣相沈積裝置之接地結構的透視圖。
第2A圖繪示第1圖之接地連接件及接地鉗之組件的透視圖。
第2B圖繪示第2A圖之接地連接件及接地鉗的爆炸透視圖。
第3圖繪示依照本發明一實施例中，使用於化學氣相沈積裝置且具有第1圖之接地結構之加熱器的示意圖。
第4圖繪示依照本發明一實施例中，包括有第3圖之加熱器的化學氣相沈積裝置之示意圖。
100．．．接地結構
110．．．接地支撐座
110a．．．支座
112．．．接收部
112a．．．接地孔
114．．．通孔
120．．．接地連接件
130．．．接地鉗
140．．．接地線
Claims (10)
- 一種接地結構，包括：一接地支撐座，該接地支撐座具有一接收部，該接收部用以接收一接地電流，該接地電流通過一接地連接件，並向外流出至一外部儲電槽；一接地鉗，用以支撐該接地連接件於該接地支撐座之該接收部內，該接地鉗係為圓柱型，且該接地鉗之側壁沿縱向方向部分地被移除，因而使得該接地鉗具有一開口部，該接地鉗之一內部空間可以透過該開口部與該接地鉗之一外部作聯繫，且該接地鉗圍繞該接地連接件，使得該接地連接件之一外表面接觸於該接地鉗之一內表面；一對阻擋部，該對阻擋部由該接地鉗之一外表面折疊而成，該對阻擋部係鄰近於該開口部地設置，且該對阻擋部彼此間隔一寬度，該寬度係為該開口部之寬；以及一接地線，該接地線係電性連接至該接地鉗以及該接地支撐座，藉由該接地線使得該接地連接件上之該接地電流透過該接地鉗流至該接地支撐座，使得該接地電流從該接地連接件流至該外部儲電槽。
- 如申請專利範圍第1項所述之接地結構，當該接地連接件與該接地鉗之間緊密地配合，使得該接地連接件表面接觸於該接地鉗時，該接地連接件與該接地鉗之間的一接觸表面上產生一摩擦力，該摩擦力使得該接地鉗支撐該接地連接件。
- 如申請專利範圍第2項所述之接地結構，其中該接地連接件包括一導電金屬材料，且該接地鉗包括一彈性 金屬材料。
- 如申請專利範圍第1項所述之接地結構，其中該對阻擋部包括一突出塊及一延伸部，該突出塊突出於該接地鉗之一外表面且設置於鄰近該開口部的位置，該延伸部折疊於該突出塊且沿該接地鉗之圓周線外緣延伸，使得該接地鉗之該外表面與該對阻擋部定義出一間隙。
- 如申請專利範圍第4項所述之接地結構，更包括一縮窄器，該縮窄器耦接於對稱設置之該對阻擋部，該縮窄器提供一引力使該對阻擋部朝彼此靠近，因而加強了介於該接地連接件與該接地鉗之間之一摩擦力。
- 如申請專利範圍第5項所述之接地結構，其中該縮窄器包括一彈性金屬夾。
- 如申請專利範圍第1項所述之接地結構，其中該接地鉗之一熱膨脹係數為該接地連接件之一熱膨脹係數的50%至150%。
- 如申請專利範圍第1項所述之接地結構，更包括一導電薄膜，該導電薄膜係鍍膜於該接地鉗之該內表面上，使得該接地連接件之該外表面係表面接觸於該導電薄膜。
- 如申請專利範圍第8項所述之接地結構，其中該導電薄膜包括選擇自金(Au)、銀(Ag)、鉑(Pt)以及具有金、銀、鉑之化合物所組成之群組中的一種材料。
- 如申請專利範圍第1項所述之接地結構，更包括一接觸端，該接觸端設置於該接地鉗之一外表面上，且該接觸端係連接至該接地線。
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020090127637A KR101415552B1 (ko) | 2009-12-21 | 2009-12-21 | 접지구조물, 이를 구비하는 히터 및 화학기상 증착장치 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| TW201127985A TW201127985A (en) | 2011-08-16 |
| TWI405868B true TWI405868B (zh) | 2013-08-21 |
Family
ID=44196242
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| TW099141115A TWI405868B (zh) | 2009-12-21 | 2010-11-26 | 接地結構、加熱器，以及具有其之化學氣相沈積裝置 |
Country Status (6)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US20120267356A1 (zh) |
| KR (1) | KR101415552B1 (zh) |
| CN (1) | CN102792421A (zh) |
| SG (1) | SG181869A1 (zh) |
| TW (1) | TWI405868B (zh) |
| WO (1) | WO2011078488A2 (zh) |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE102012102210A1 (de) * | 2012-03-15 | 2013-09-19 | Solibro Gmbh | Heizsystem für eine Vakuumabscheidequelle und Vakuumabscheidevorrichtung |
| KR101649471B1 (ko) * | 2014-06-10 | 2016-08-22 | 엘지디스플레이 주식회사 | 디스플레이장치 제조용 가열장치 |
| CN104538751B (zh) * | 2014-12-31 | 2017-05-17 | 四川中光防雷科技股份有限公司 | 柔性接地装置与方法及其系统 |
| JP6911101B2 (ja) * | 2016-09-28 | 2021-07-28 | ミコ セラミックス リミテッド | 接地クランプユニット及びこれを含む基板支持アセンブリー |
Citations (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1993013242A1 (en) * | 1991-12-20 | 1993-07-08 | North Carolina State University | Nucleation enhancement for chemical vapor deposition of diamond |
| US6363881B2 (en) * | 1998-04-28 | 2002-04-02 | Mitsubishi Heavy Industries, Ltd. | Plasma chemical vapor deposition apparatus |
| US20020129769A1 (en) * | 2001-03-19 | 2002-09-19 | Apex Co. Ltd. | Chemical vapor deposition apparatus |
| US20020152959A1 (en) * | 2001-04-18 | 2002-10-24 | Tae-Wan Lee | Cold wall chemical vapor deposition apparatus and cleaning method of a chamber for the same |
| TW523830B (en) * | 1998-02-19 | 2003-03-11 | Applied Materials Inc | RF powered plasma enhanced chemical vapor deposition reactor and methods |
| TW570997B (en) * | 1999-10-07 | 2004-01-11 | Advanced Tech Materials | Source reagent composition and method for chemical vapor deposition formation of Zr/Hf silicate gate dielectric thin films |
| TW581821B (en) * | 1999-04-28 | 2004-04-01 | Unaxis Balzers Ag | Chamber for a chemical vapor-deposition |
| TWI281949B (en) * | 2001-08-16 | 2007-06-01 | First Solar Us Mfg Llc | Chemical vapor deposition system |
Family Cites Families (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7354288B2 (en) * | 2005-06-03 | 2008-04-08 | Applied Materials, Inc. | Substrate support with clamping electrical connector |
| KR100963481B1 (ko) * | 2006-11-23 | 2010-06-17 | 주식회사 코미코 | 접지 구조물, 이를 갖는 히터 및 화학기상증착장치 |
| KR200443990Y1 (ko) * | 2007-06-25 | 2009-04-02 | 원남운 | 접지 클램프 |
| KR100933432B1 (ko) * | 2007-10-25 | 2009-12-23 | 주식회사 코미코 | 연결 부재, 이를 갖는 접지 구조물, 히터 및 기판 가공장치 |
-
2009
- 2009-12-21 KR KR1020090127637A patent/KR101415552B1/ko active IP Right Grant
-
2010
- 2010-11-24 WO PCT/KR2010/008348 patent/WO2011078488A2/ko active Application Filing
- 2010-11-24 US US13/517,149 patent/US20120267356A1/en not_active Abandoned
- 2010-11-24 CN CN2010800643627A patent/CN102792421A/zh active Pending
- 2010-11-24 SG SG2012046165A patent/SG181869A1/en unknown
- 2010-11-26 TW TW099141115A patent/TWI405868B/zh active
Patent Citations (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1993013242A1 (en) * | 1991-12-20 | 1993-07-08 | North Carolina State University | Nucleation enhancement for chemical vapor deposition of diamond |
| TW523830B (en) * | 1998-02-19 | 2003-03-11 | Applied Materials Inc | RF powered plasma enhanced chemical vapor deposition reactor and methods |
| US6363881B2 (en) * | 1998-04-28 | 2002-04-02 | Mitsubishi Heavy Industries, Ltd. | Plasma chemical vapor deposition apparatus |
| TW581821B (en) * | 1999-04-28 | 2004-04-01 | Unaxis Balzers Ag | Chamber for a chemical vapor-deposition |
| TW570997B (en) * | 1999-10-07 | 2004-01-11 | Advanced Tech Materials | Source reagent composition and method for chemical vapor deposition formation of Zr/Hf silicate gate dielectric thin films |
| US20020129769A1 (en) * | 2001-03-19 | 2002-09-19 | Apex Co. Ltd. | Chemical vapor deposition apparatus |
| US6886491B2 (en) * | 2001-03-19 | 2005-05-03 | Apex Co. Ltd. | Plasma chemical vapor deposition apparatus |
| US20020152959A1 (en) * | 2001-04-18 | 2002-10-24 | Tae-Wan Lee | Cold wall chemical vapor deposition apparatus and cleaning method of a chamber for the same |
| TWI281949B (en) * | 2001-08-16 | 2007-06-01 | First Solar Us Mfg Llc | Chemical vapor deposition system |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| KR101415552B1 (ko) | 2014-07-07 |
| SG181869A1 (en) | 2012-07-30 |
| CN102792421A (zh) | 2012-11-21 |
| US20120267356A1 (en) | 2012-10-25 |
| TW201127985A (en) | 2011-08-16 |
| WO2011078488A2 (ko) | 2011-06-30 |
| WO2011078488A3 (ko) | 2011-09-22 |
| KR20110071162A (ko) | 2011-06-29 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN109950119B (zh) | 等离子体处理装置以及等离子体处理方法 | |
| KR101593460B1 (ko) | 플라즈마 프로세스를 위한 접지 귀환 | |
| CN102027574B (zh) | 等离子体处理室部件的保护性涂层及其使用方法 | |
| KR102019492B1 (ko) | Ｒｆ 접지의 신뢰성을 개선하기 위한 장치 및 방법들 | |
| TWI405868B (zh) | 接地結構、加熱器，以及具有其之化學氣相沈積裝置 | |
| JP6930826B2 (ja) | 熱閉塞体を備える静電チャック | |
| JP6424049B2 (ja) | プラズマ処理装置 | |
| JP7068555B2 (ja) | プラズマ処理装置およびプラズマ処理方法 | |
| US7777197B2 (en) | Vacuum reaction chamber with x-lamp heater | |
| US20120287552A1 (en) | Substrate temperature adjusting-fixing device | |
| JPWO2010079756A1 (ja) | プラズマ処理装置 | |
| KR101208700B1 (ko) | 접지용 스트랩을 구비한 세라믹 히터 | |
| US20070113786A1 (en) | Radio frequency grounding rod | |
| US10392703B2 (en) | Plasma CVD apparatus | |
| KR20050097981A (ko) | Ａｌｄ/ｃｖｄ 반응기용의 정화된 히터-서셉터 | |
| CN110484895B (zh) | 腔室组件及反应腔室 | |
| KR200420693Y1 (ko) | 무선주파수 접지 장치 | |
| KR100963481B1 (ko) | 접지 구조물, 이를 갖는 히터 및 화학기상증착장치 | |
| KR100952854B1 (ko) | 대면적 엘씨디기판 제조에 사용되는 플라즈마 발생장치 | |
| JPH07283292A (ja) | シール機構並びにこのシール機構を用いた処理装置及び処理方法 | |
| KR200423373Y1 (ko) | 무선주파수 접지봉 | |
| JP5441083B1 (ja) | プラズマ処理装置およびそのシール方法 | |
| JP2019525479A (ja) | 接地クランプユニット及びこれを含む基板支持アセンブリー | |
| JP2004011021A (ja) | 絶縁部材並びに該絶縁部材を用いたプラズマｃｖｄ装置 | |
| JP2004356509A (ja) | プラズマ処理装置 |