TWI440736B - 薄膜處理裝置 - Google Patents

Description

薄膜處理裝置

本發明係關於一種薄膜處理裝置。

本發明主張分別在2007年8月3日、2007年10月24日以及2007年11月20日在韓國申請之第2007-0078132、2007-0107015以及2007-0118820號韓國專利申請案之權益，該等專利申請案以引用之方式併入本文中。

液晶顯示器件、半導體器件(例如，太陽能電池)等係藉由各種針對基板之製程製造。舉例而言，執行薄膜沈積製程及光微影製程以及蝕刻製程若干次以在基板上形成電路圖案，且執行例如清潔製程、附著製程、切割製程等額外製程。

沈積製程及蝕刻製程係在腔型薄膜處理裝置中執行。最近，其中使用RF(射頻)高電壓在電漿中激勵反應氣體之PECVD(電漿增強型化學氣相沈積)裝置被廣泛用作薄膜處理裝置之一。

圖1為說明先前技術之薄膜處理裝置之橫截面圖。

參看圖1，薄膜處理裝置包含其中包含反應空間A之腔10。基板2放置在腔10中，反應氣體流動至反應空間A中並被激活，且執行薄膜處理。

上部電極34、氣體分配板30及下部電極60位於腔10中。將RF電壓施加至上部電極34。氣體分配板30在上部電極34下方並將反應氣體經由複數個注入孔32注入至反應空間A中。氣體分配板30與上部電極34在其邊緣部分處藉由耦合器件42耦合。

下部電極60面向氣體分配板30，且被供應有偏壓。此外，下部電極60充當上面放置基板2之卡盤，且下部電極60上下移動。

基板2藉由陰影框64在基板2之邊緣部分處固定。陰影框64防止將薄膜沈積在基板2之邊緣部分處。加熱器62安裝在下部電極60內部。

反應氣體供應線路70與腔10耦合且將反應氣體供應至腔10中。反應氣體供應線路70通過上部電極34之中心部分。擋板36位於上部電極34下方以擴散自反應氣體供應線路70供應之反應氣體。

排出口52處於腔10中且使用外部排出系統排出反應空間A中之反應氣體。

該薄膜處理裝置隨半導體器件及液晶顯示器件大小增加而存在問題。隨半導體器件及液晶顯示器件大小增加，薄膜處理裝置變大。因此，氣體分配板30變大且因此過重。

圖2為說明氣體分配板30在先前技術薄膜處理裝置中在重量下下沉之狀態之橫截面圖。

參看圖2，氣體分配板30之中心部分由於氣體分配板30之重量之緣故而下沉。因此，氣體分配板30之中心部分與基板2之間的距離Dcen小於氣體分配板30之邊緣部分與基板2之間的距離Dedg。因此，反應氣體之密度根據位置而變化，且薄膜處理裝置之製程一致性降級。因此，在基板2上沈積及蝕刻薄膜不均勻，且薄膜之均勻性降級。

因此，本發明針對一種大體上避免由於先前技術之侷限及缺點而產生之問題中之一或多者的薄膜處理裝置。

本發明之優點為提供一種可改良薄膜之均勻性及製造效率之薄膜處理裝置。

以下描述內容中將陳述本發明之額外特徵及優點，且將自描述內容中部分瞭解該等額外特徵及優點，或者可藉由實踐本發明來學習該等額外特徵及優點。將借助本文之書面描述及申請專利範圍以及附圖中明確指出之結構及方法來達成及獲得本發明之目的及其它優點。

為達成此等及其它優點並根據如所體現及廣義上描述之本發明之目的，一種薄膜處理裝置包含：腔，其包含反應空間；上部電極，其在該腔中且包含圍繞該上部電極之中心部分之複數個通孔；氣體分配板，其在上部電極下方且包含分別對應於該複數個通孔之複數個接納孔；耦合器件，其通過該通孔並插入至該接納孔中以將上部電極與氣體分配板耦合；下部電極，其上放置基板，且面向氣體分配板，反應空間在下部電極與氣體分配板之間；密封部分，其在上部電極之頂部表面處並圍繞該通孔，該密封部分為O形環；以及至少一冷卻部分，其包含冷卻路徑以冷卻該密封部分。

在另一態樣中，一種薄膜處理裝置包含：腔，其包含反應空間；上部電極，其在該腔中且包含圍繞該上部電極之中心部分之複數個通孔；氣體分配板，其在上部電極下方且包含分別對應於該複數個通孔之複數個接納孔，以及複數個注入孔；耦合器件，其通過該通孔並插入至該接納孔中以將上部電極與氣體分配板耦合，該耦合器件包含可拆卸之第一至第三組件；以及下部電極，其上放置基板，且面向氣體分配板，反應空間在下部電極與氣體分配板之間。

在另一態樣中，一種薄膜處理裝置包含：腔，其包含反應空間；上部電極，其在該腔中，該上部電極之底部表面具有圓頂形狀；氣體分配板，其在上部電極下方且包含複數個注入孔；基板放置部分，其上放置基板，且面向氣體分配板，反應空間在基板放置部分與氣體分配板之間；以及反應氣體供應線路，其通過上部電極之中心部分並將反應氣體供應至上部電極與氣體分配板之間的空間。

在另一態樣中，一種薄膜處理裝置包含：腔，其包含反應空間；上部電極，其在該腔中，該上部電極之底部表面具有第一圓頂形狀；氣體分配板，其在上部電極下方且包含複數個注入孔，該氣體分配板之底部表面具有第二圓頂形狀，第一圓頂形狀之曲率與第二圓頂形狀之曲率相同；基板放置部分，其上放置基板，且面向氣體分配板，反應空間在基板放置部分與氣體分配板之間；以及反應氣體供應線路，其通過上部電極之中心部分並將反應氣體供應至上部電極與氣體分配板之間的空間。

在另一態樣中，一種薄膜處理裝置包含：腔，其包含反應空間；上部電極，其在該腔中，該上部電極之底部表面在上部電極之邊緣部分至中心部分之方向上具有第一凸起階梯；氣體分配板，其在上部電極下方且包含複數個注入孔，該氣體分配板之底部表面具有對應於第一凸起階梯之第二凸起階梯；基板放置部分，其上放置基板，且面向氣體分配板，反應空間在基板放置部分與氣體分配板之間；以及反應氣體供應線路，其通過上部電極之中心部分並將反應氣體供應至上部電極與氣體分配板之間的空間。

應瞭解，以上大體描述及以下詳細描述兩者均為例示性及闡釋性的，且希望提供對所主張之本發明之進一步闡釋。

現將具體參考本發明之所說明之實施例，該等實施例在附圖中說明。

圖3為說明根據本發明第一實施例之薄膜處理裝置之橫截面圖，且圖4為放大圖3之區域B之視圖。

參看圖3及4，根據第一實施例之薄膜處理裝置包含腔110。

反應空間A在處理腔110中且為用以執行薄膜處理製程之密封空間。反應空間A在上部電極134與下部電極160之間。上部電極134可被供應有RF高電壓，且下部電極160可被供應有偏壓。下部電極160可充當上面放置基板102之卡盤或基板置換部分，且上下移動。

氣體分配板130在上部電極134下方並與上部電極134耦合。氣體分配板130包含複數個注入孔132，反應氣體經由該等注入孔132注入至反應空間A中。反應空間A可由面向彼此之氣體分配板130及下部電極160界定。排出口152安裝在腔110之底部處並使用例如馬達泵之排出系統來排出反應氣體。

上部電極134藉由第一耦合器件142在上部電極134及氣體分配板130之邊緣部分處與氣體分配板130耦合。第一耦合器件142可為螺栓。第一耦合器件142可通過氣體分配板130並插入至上部電極134之耦合孔138中。因此，氣體分配板130與上部電極134耦合。

反應氣體供應線路170安裝在腔110之上部部分處。反應氣體供應線路170通過上部電極134之中心部分。擋板172位於反應氣體供應線路170下方並擴散自反應氣體供應線路170供應之反應氣體。舉例而言，擋板172位於上部電極134與氣體分配板130之間的緩衝空間中，且反應氣體供應線路170將反應氣體供應至緩衝空間。供應至緩衝空間之反應氣體均勻地分配並藉由注入孔132注入至反應空間A中。

陰影框164固持基板102之邊緣部分並固定基板102。此外，陰影框164可防止將薄膜沈積在基板102之邊緣部分處。

上部電極134藉由第二耦合器件120在氣體分配板130及上部電極134之中心部分周圍進一步與氣體分配板130耦合。此接近上部電極134及氣體分配板130之中心部分之耦合可防止氣體分配板130過重。此外，第二耦合器件120可連同第一耦合器件142將氣體分配板130與上部電極134牢固地耦合。

第二耦合器件120可為螺栓。上部電極134可具有通孔135，使第二耦合器件120穿過通孔135，且氣體分配板130可具有接納孔133。因此，第二耦合器件120穿過通孔135並插入至接納孔133中，使得氣體分配板130在其中心部分周圍與上部電極134耦合，且可防止氣體分配板130之中心部分在重量下下沉。

通孔135可具有第一及第二子孔135a及135b。第一孔135a可接納第二耦合器件120之軸120a且具有第一直徑，且第二孔135b可接納第二耦合器件120之頭部120b且具有第二直徑。第二直徑大於第一直徑。因此，頭部120b未插入至第一子孔120a中並安置於瓶頸部分上，且軸120a通過第一子孔135a。頭部120b可位於第二子孔135b中且不暴露於上部電極134之頂部表面上。

軸120a可具有螺紋，且可在接納孔133周圍形成合入軸120a之螺紋中之螺旋凹槽。因此，軸120a與接納孔133螺合。此外，可在第一子孔120a周圍形成合入軸120a之螺紋中之螺旋凹槽，且軸120a與第一子孔135a螺合。

密封部分150可位於上部電極134之頂部表面處並圍繞通孔135。密封部分150可為O形環並具有耐熱及高黏合性質。密封部分150放置在凹槽136處，凹槽136形成在上部電極134之頂部表面處。此外，壓蓋部分153可覆蓋通孔135並藉由第三耦合器件155與上部電極134耦合。壓蓋板153可為板類型且由金屬材料製成。由於密封部分150及壓蓋部分153牢固地密封通孔135，所以可防止反應氣體穿過通孔135洩漏。

如上所述，第二耦合器件120將氣體分配板130與上部電極134在其中心部分周圍耦合。因此，儘管氣體分配板130之大小增加，亦可防止氣體分配板130下沉。

圖5為說明根據本發明第二實施例之薄膜處理裝置之橫截面圖，圖6為放大圖5之區域C之視圖，且圖7為說明根據本發明第二實施例之薄膜處理裝置之冷卻部分的透視圖。第二實施例之裝置類似於第一實施例之裝置。因此，可省略對與第一實施例之部件類似之部件的闡釋。

薄膜處理製程可在高溫條件，例如攝氏(℃)約350度至450度下執行。因此，薄膜處理器件之組件可在高溫條件下受到影響。由具有高熔點之金屬材料製成之組件在其它組件可能受到影響之同時可幾乎不受影響。舉例而言，使用O形環之密封部分可在高溫下損壞，且因此密封部分之壽命縮短。因此，將頻繁地用新密封部分更換該密封部分。由於此更換之緣故，裝置之操作速率減小，且因此製造效率減小。

根據第二實施例之薄膜處理裝置可進一步包含冷卻部分以冷卻密封部分。

冷卻部分280可位於上部電極134之頂部表面上並圍繞密封部分150及壓蓋部分153。冷卻部分280可由具有高導熱性質之金屬材料(例如，鋁(Al))製成。冷卻部分280中包含冷卻路徑283，冷卻水285沿該冷卻路徑283流動且循環。冷卻部分280可具有底部及頂部塊280a及280b，其每一者具有半圓形凹槽。冷卻路徑283可由所附接之底部及頂部塊280a及280b之相對的凹槽界定。或者，冷卻部分280可具有帶有半圓形凹槽之底部塊，及平坦並覆蓋底部塊之覆蓋塊。冷卻部分280可藉由第四耦合器件與上部電極134耦合。第四耦合器件可為螺栓，且第四耦合器件可通過冷卻部分280並插入至上部電極134之孔中。

薄膜處理裝置可包含冷卻水供應部分293。此外，薄膜處理裝置可包含將冷卻水285自冷卻水供應部分293傳遞至冷卻路徑285之冷卻水供應線路，以及自冷卻路徑283排出冷卻水285之冷卻水排出線路。

控制部分291可控制冷卻水285之供應及排出。控制部分291可電連接至冷卻部分280及冷卻水供應部分293中之至少一者。

至少一冷卻部分280可組態於上部電極134之中心部分周圍。舉例而言，在組態呈單體之一冷卻部分280之情況下，可簡化冷卻水供應及排出線路。或者，在組態複數個冷卻部分280之情況下，當需修理時，例如當密封部分136或壓蓋部分134需修理時，相關冷卻部分280可容易與上部電極134脫離，而其它冷卻部分280及反應氣體供應線路170不脫離。該至少一冷卻部分280可具有圍繞反應氣體供應線路170之環形形狀。複數個冷卻部分280可相對於反應氣體供應線路170對稱。舉例而言，當安裝兩個冷卻部分280時，該兩個冷卻部分280圍繞反應氣體供應線路170並相對於反應氣體供應線路170彼此對稱。

冷卻水285自冷卻水供應部分293輸出至腔110外部且隨後沿冷卻水供應線路、冷卻路徑283及冷卻水排出線路流動，且隨後排出至外部。或者，冷卻水285可再循環。舉例而言，藉由冷卻水排出線路排出之冷卻水285穿過單獨之冷卻系統而再冷卻，或冷卻水285之溫度自然降低至所需度數，例如在停留部分中之正常溫度。隨後，冷卻水285再供應至冷卻水供應部分293，且隨後再次循環穿過冷卻水供應線路、冷卻路徑283及冷卻水排出線路。

控制部分291可控制冷卻水供應部分293以調節(例如)冷卻水之量及供應冷卻水之時間。此調節可有效冷卻密封部分150使得可防止密封部分150熱損壞。

更詳細而言，控制部分291可防止使上部電極134過冷。過冷可影響通過上部電極134之中心部分並向擋板172行進之反應氣體。換言之，反應氣體可部分冷卻且變相成為粉末。因此，粉末狀之反應氣體無法穿過注入孔132注入，且進一步阻塞注入孔132。因此，藉由使用控制部分291，可防止過冷。

如上所述，根據第二實施例之薄膜處理裝置使用能夠冷卻密封部分之冷卻部分。因此，密封部分之壽命及更換時間增加，且因此可改良操作速率及製造效率。此外，由於防止密封部分突然損壞，因此可防止反應氣體洩漏且可穩定地維持腔中之真空條件。

可如下執行在根據第二實施例之薄膜處理裝置中在基板102上形成薄膜之製程。將基板102放置在下部電極160上，且隨後下部電極160向上移動使得基板102距氣體分配板130足夠距離。隨後，將RF電壓及偏壓分別供應至上部電極134及下部電極160，將反應氣體經由反應氣體供應線路170及注入孔132注入至反應空間A中，且在電漿中激勵反應氣體。電漿中之自由基起化學反應且薄膜沈積在基板102上。當薄膜沈積在基板102上時，加熱器162散發熱以有效地在基板102上形成薄膜。在完成薄膜之後，下部電極160向下移動且排出口152自腔110排出反應氣體。隨後，用新基板更換具有薄膜之基板102。在基板102上沈積薄膜之過程中，反應空間A中之溫度可為攝氏約350度至約450度。儘管在高溫條件下沈積薄膜，但由於冷卻部分280冷卻密封部分136，因此可防止對密封部分136之熱損壞。

圖8為說明根據本發明第三實施例之薄膜處理裝置之冷卻部分的橫截面圖。第三實施例之裝置類似於第一及第二實施例之裝置。因此，可省略對與第二實施例之部件類似之部.件的闡釋。

參看圖8，第三實施例之冷卻部分可組態於上部電極134之頂部表面處。冷卻部分可包含上部電極134之頂部表面處之冷卻凹槽389，及壓蓋部分338，且冷卻凹槽389及壓蓋部分338可界定冷卻路徑383。因此，冷卻水385沿上部電極134中之冷卻路徑383流動。壓蓋部分338可平坦，且壓蓋部分338之頂部表面可與上部電極134之頂部表面齊平。呈單體之一冷卻水路徑383可形成於上部電極134中並圍繞所有密封部分150及所有壓蓋部分153。或者，類似於圖7之複數個冷卻路徑383(例如，兩個冷卻路徑383)可形成於上部電極134中，且冷卻路徑383可圍繞相關密封部分150及壓蓋部分153。

以與第二實施例類似之方式，冷卻水385自冷卻水供應部分供應並隨後沿冷卻水供應線路、冷卻路徑383及冷卻水排出線路流動。

圖9為說明根據本發明第四實施例之薄膜處理裝置之橫截面圖，且圖10為放大根據本發明第四實施例之薄膜處理裝置之第二耦合器件的視圖。第四實施例之薄膜處理裝置類似於第一至第三實施例之裝置。因此，可省略對與第一至第三實施例之部件類似之部件的闡釋。

第四實施例之第二耦合器件420可具有與第一實施例之結構不同之結構。參看圖9及10，第二耦合器件420可包含可拆卸組件，例如托架424、軸422及螺母426。

軸422可具有圓柱形桿形狀。軸422可包含頂部及底部末端部分，其每一者具有螺紋。底部末端部分可具有直徑D'，其小於頂部與底部末端部分之間的中心部分之直徑D。此外，頂部末端部分可具有小於軸422之中心部分之直徑D的直徑。舉例而言，頂部末端部分可具有與底部末端部分相同之直徑D'。

軸422之頂部末端部分可插入至螺母426中。螺母426可具有在螺母426之內表面處之螺旋凹槽416a，且頂部末端部分之螺紋可合入螺旋凹槽426a中。螺母426之外徑可大於軸422之直徑D。

軸422之底部末端部分可插入至托架424中。托架424可在頂部處包含接納部分424a且在底部處包含突起部分424b。接納部分424a可具有處於接納部分424a內部之螺孔428。底部末端部分可合入螺孔428中。突起部分424b可插入至氣體分配板130之接納孔中，且突起部分424b之直徑可小於接納部分424a之外徑。

底部末端部分可具有在底部末端部分之螺旋絲上方之突起423。至少一突起423可徑向組態於軸422周圍。

圖11A及11B為說明在根據本發明第四實施例之薄膜處理裝置中藉由第二耦合器件將氣體分配板與上部電極耦合之橫截面圖。

參看圖11A，氣體分配板130之頂部表面具有接納孔433，且上部電極134具有對應於接納孔433之通孔435。螺旋凹槽可形成在接納孔422周圍。

托架424插入至接納孔433中。舉例而言，托架424之突起部分(圖10之424b)之螺紋可合入接納孔433之螺旋凹槽中。因此，托架424固定至氣體分配板130中。

在托架424與氣體分配板130耦合之後，軸422通過通孔135並插入至托架424之接納部分(圖10之424a)之螺孔(圖10之428)中，且軸422與托架424耦合。

當軸422經驅動至托架424中時，突起423可充當指示器以通知工人軸422是否充分插入至托架424中。舉例而言，在突起423不存在之情況下，工人無法辨別軸422插入至托架424中多深，且軸422可能插入至托架424中處於大於或小於所需深度處。此導致耦合之氣體分配板130與上部電極134之間的距離依據工人之技術而變化，且因此工人難以達成耦合之氣體分配板130與上部電極134之間的所需距離。然而，在突起423存在之情況下，當工人將軸422緊固至托架424中時，突起423通知工人軸422充分插入至托架424中，因為突起423由托架424之頂部表面阻擋而無法進一步行進。因此，工人將軸422插入至托架424中直至突起423由托架424阻擋為止，且因此，軸422容易地在正確深度處插入至托架424中。因此，可容易地達成耦合之氣體分配板130與上部電極134之間的所需距離。

此外，軸422之底部末端部分可具有比軸422之中心部分之直徑(圖10之D)小的直徑(圖10之D')。由於軸422之底部末端部分與托架424耦合，因此可減小托架424之大小。由於托架424位於反應氣體擴散之緩衝空間處，因此托架424可能干擾緩衝空間中反應氣體之流動。減小托架424之大小可使對反應氣體之流動之干擾最小化。因此，較佳地，軸422之底部末端部分可具有比軸422之中心部分之直徑小的直徑。軸422之底部末端部分可具有達可允許程度之直徑，使得緩衝空間中反應氣體之流動不受托架424干擾。

參看圖11B，在軸422與托架424耦合之後，螺母426與軸422耦合。舉例而言，螺母426在順時針方向或逆時針方向上旋轉以與軸422之頂部末端部分螺合。螺母426之外徑可大於通孔435之直徑。因此，螺母426懸垂在上部電極134之頂部表面上。螺母426可根據緊固深度來調節氣體分配板130與上部電極134之間的距離。舉例而言，當螺母426自軸422之頂部被較深地驅動時，螺母426與托架424之間的距離減小，且因此氣體分配板130與上部電極134之間的距離減小。當螺母426自軸422之頂部被較淺地驅動時，螺母426與托架424之間的距離增大，且因此氣體分配板130與上部電極134之間的距離增大。

隨後，壓蓋部分453可覆蓋螺母126以密封第二耦合器件420。壓蓋部分453可防止反應氣體穿過通孔435洩漏，且可維持真空條件。

壓蓋部分453可為螺帽。或者，第一至第三實施例之壓蓋部分及密封部分可用於覆蓋螺母126，且冷卻部分可用於冷卻密封部分。

第二耦合器件420可由鋁(Al)製成，且第二耦合器件420可經陽極化處理。

如上所述，第二耦合器件將氣體分配板與上部電極在中心部分周圍牢固地耦合。因此，可防止氣體分配板之中心部分在重量下下沉。此外，第二耦合器件包含可拆卸組件。因此，以第二耦合器件耦合之氣體分配板與上部電極之磨損可最小化。此外，由於軸在托架已插入至氣體分配板中之狀態下與托架耦合，因此軸不直接接觸氣體分配板。因此，可防止接納孔之微粒及磨損(其可能在將軸與氣體分配板直接耦合之情況下發生)。由於第二耦合器件之組件可拆卸，因此可容易地更換損壞之組件。

圖12為說明根據本發明第五實施例之薄膜處理裝置之橫截面圖。第五實施例之薄膜處理裝置類似於第一至第四實施例之薄膜處理裝置。因此，可省略對與第一至第四實施例之部件類似之部件的闡釋。為闡釋之簡潔性，圖12展示第五實施例之薄膜處理裝置之簡要結構且省略第五實施例之薄膜處理裝置的一些組件。

參看圖12，氣體分配板130藉由第二耦合器件520與上部電極134耦合。第二耦合器件520可具有與第一至第四實施例之第二耦合器件相同之結構。此外，第一至第四實施例之一者之冷卻部分可用於第五實施例之薄膜處理裝置中。

氣體分配板130之中心部分可被向上拉起，且氣體分配板130可具有弓形狀。隨基板102之大小增大，下部電極160亦可在下部電極160之邊緣部分處下沉。因此，下部電極160與氣體分配板130之間的距離可能並不整體一致，且因此無法達成薄膜之均勻性。為使此距離一致，使用第二耦合器件520將氣體分配板130向上拉起。

較佳地，上部電極134之底部表面510具有反映氣體分配板130之弓形狀之弓或圓頂形狀。在上部電極134總體平坦之情況下，緩衝空間之高度(即，氣體分配板130與上部電極134之間的距離)可能不一致。此外，在薄膜處理製程期間，上部電極134之中心部分可能由於高溫條件及真空壓力之緣故而垂下，且因此，緩衝空間之高度可能不一致。緩衝空間之此高度變化導致緩衝空間中反應氣體之密度不均勻。為使上部電極134與氣體分配板130之間的距離一致，上部電極134具有弓形狀之底部表面510。氣體分配板130可總體具有相同之厚度。上部電極134之頂部表面可為平坦的，且上部電極134之厚度可在上部電極134之中心部分至底部部分之方向上增加。或者，上部電極134之頂部表面可具有其它形狀。

上部電極134之弓形狀可考慮上部電極134之中心部分之下沉及下部電極160之邊緣部分之下沉而設計。換言之，儘管氣體分配板130被向上拉起以維持氣體分配板130與上部電極134之底部表面510之間的距離，但考慮下部電極160之下沉，而將上部電極134之底部表面510設計成維持氣體分配板130與下部電極160之間的距離一致。

然而，由於由施加至上部電極134之RF電壓引發之電場在下部電極160之中心部分處通常較強，因此考慮此現象，氣體分配板130與下部電極160之間的距離可能不一致。

在氣體分配板130被向上拉起之情況下，當下部電極160具有平坦狀態時，氣體分配板130之底部表面與下部電極160之間的距離在下部電極160之邊緣部分至中心部分之方向上增加。舉例而言，氣體分配板130之底部表面與下部電極160之間的距離可線性增加。

或者，氣體分配板130可不具有整體一致厚度，舉例而言，氣體分配板130之底部表面可具有弓或圓頂形狀，且氣體分配板130之厚度可在氣體分配板130之中心部分至邊緣部分之方向上增加。當氣體分配板130具有弓形狀之底部表面時，氣體分配板130可不被向上拉起。然而，第二耦合器件520固持氣體分配板130使其免於下沉，並使氣體分配板130與上部電極134之間的距離一致。較佳地，氣體分配板130之弓形狀之底部表面具有與上部電極134之弓形狀之底部表面510相同的曲率。因此，氣體分配板130之底部表面與上部電極134之底部表面510之間的距離可整體一致。

如上所述，上部電極之底部表面具有對應於氣體分配板之形狀的形狀，且因此氣體分配板與上部電極之間的距離一致。因此，可達成基板上薄膜之均勻性。

圖13為說明根據本發明第六實施例之薄膜處理裝置之橫截面圖。第六實施例之薄膜處理裝置類似於第一至第五實施例之薄膜處理裝置。因此，可省略對與第一至第五實施例之部件類似之部件的闡釋。為闡釋之簡潔性，圖13展示第六實施例之薄膜處理裝置之簡要結構且省略第六實施例之薄膜處理裝置的一些組件。

參看圖13，氣體分配板130可具有在氣體分配板130之邊緣部分至中心部分之方向上之凸起階梯620。此外，上部電極134之底部表面可具有根據氣體分配板130之凸起階梯610的凸起階梯。因此，可使氣體分配板130與上部電極134之間的距離一致。氣體分配板130之階梯620可相對於反應氣體供應線路170對稱，且氣體分配板130之底部表面之階梯610可相對於反應氣體供應線路170對稱。

由於氣體分配板130具有階梯且上部電極134具有對應於氣體分配板130之階梯620的階梯狀底部表面，因此氣體分配板130之底部表面與上部電極134之底部表面之間的距離整體一致。當氣體分配板130具有總體相同厚度時，氣體分配板130之頂部表面與上部電極134之底部表面之間的距離可為一致。

當下部電極160之頂部表面平坦時，氣體分配板130之底部表面與下部電極160之間的距離根據氣體分配電極130之階梯形狀而在下部電極160之邊緣部分至中心部分之方向上增加。舉例而言，氣體分配板130之底部表面與下部電極160之間的距離可非線性增加。

上部電極134具有分別對應於階梯610之區域。因此，上部電極134之底部表面與下部電極160之間的距離至少在相同區域中一致。此外，上部電極134之底部表面與氣體分配板130之底部表面之間的距離在相同區域中一致。

氣體分配板130具有分別對應於階梯620之區域。因此，當下部電極160之頂部表面平坦時，氣體分配板130與下部電極160之間的距離至少在相同區域中一致。

如上所述，上部電極之底部表面具有對應於氣體分配板之形狀的形狀，且因此氣體分配板與上部電極之間的距離一致。因此，可達成基板上薄膜之均勻性。

熟習此項技術者將瞭解，可在不背離本發明之精神或範圍之情況下在本發明中作出各種修改及變化。因此，希望本發明涵蓋本發明之處於所附申請專利範圍及其等效物之範圍內的修改及變化。

2．．．基板

10．．．腔

30．．．氣體分配板

32．．．注入孔

34．．．上部電極

36．．．擋板

42．．．耦合器件

52．．．排出口

60．．．下部電極

62．．．加熱器

64．．．陰影框

70．．．反應氣體供應線路

102．．．基板

110．．．腔

120．．．第二耦合器件

120a．．．軸

120b．．．頭部

130．．．氣體分配板

132．．．注入孔

133．．．接納孔

134．．．上部電極

135．．．通孔

135a．．．第一子孔

135b．．．第二子孔

136．．．凹槽

138．．．耦合孔

142．．．第一耦合器件

150．．．密封部分

152．．．排出口

153．．．壓蓋部分

155．．．第三耦合器件

160．．．下部電極

162．．．加熱器

164．．．陰影框

170．．．反應氣體供應線路

172．．．擋板

280．．．冷卻部分

280a．．．底部塊

280b．．．頂部塊

283．．．冷卻路徑

285．．．冷卻水

291．．．控制部分

293．．．冷卻水供應部分

338．．．壓蓋部分

383．．．冷卻路徑

385．．．冷卻水

389．．．冷卻凹槽

420．．．第二耦合器件

422．．．軸

423．．．突起

424．．．托架

424a．．．接納部分

424b．．．突起部分

426．．．螺母

426a．．．螺旋凹槽

428．．．螺孔

433．．．接納孔

435．．．通孔

453．．．壓蓋部分

510．．．上部電極之底部表面

520．．．第二耦合器件

610．．．階梯

620．．．階梯

A．．．反應空間

B．．．區域

C．．．區域

D．．．直徑

D'．．．直徑

包含附圖以提供對本發明之進一步理解且附圖併入本說明書中並組成本說明書之一部分，附圖說明本發明之實施例，並連同描述內容一起用於闡釋本發明之原理。附圖中：

圖1為說明先前技術之薄膜處理裝置之橫截面圖；

圖2為說明氣體分配板30在先前技術薄膜處理裝置中在重量下下沉之狀態的橫截面圖；

圖3為說明根據本發明第一實施例之薄膜處理裝置之橫截面圖；

圖4為放大圖3之區域B之視圖；

圖5為說明根據本發明第二實施例之薄膜處理裝置之橫截面圖；

圖6為放大圖5之區域C之視圖；

圖7為說明根據本發明第二實施例之薄膜處理裝置之冷卻部分的透視圖；

圖8為說明根據本發明第三實施例之薄膜處理裝置之冷卻部分的橫截面圖；

圖9為說明根據本發明第四實施例之薄膜處理裝置之橫截面圖；

圖10為放大根據本發明第四實施例之薄膜處理裝置之第二耦合器件的視圖；

圖11A及11B為說明在根據本發明第四實施例之薄膜處理裝置中藉由第二耦合器件將氣體分配板與上部電極耦合之橫截面圖；

圖12為說明根據本發明第五實施例之薄膜處理裝置之橫截面圖；以及

圖13為說明根據本發明第六實施例之薄膜處理裝置之橫截面圖。

102．．．基板

110．．．腔

120．．．第二耦合器件

130．．．氣體分配板

132．．．注入孔

133．．．接納孔

134．．．上部電極

138．．．耦合孔

142．．．第一耦合器件

152．．．排出口

160．．．下部電極

162．．．加熱器

164．．．陰影框

170．．．反應氣體供應線路

172．．．擋板

A．．．反應空間

B．．．區域

Claims (15)

1. 一種薄膜處理裝置，其包括：一腔，其包含一反應空間；一上部電極，其在該腔中且包含圍繞該上部電極之一中心部分之複數個通孔；一氣體分配板，其在該上部電極下方且包含分別對應於該複數個通孔之複數個接納孔；一耦合器件，其通過該通孔並插入至該接納孔中以將該上部電極與該氣體分配板耦合；一下部電極，其上放置一基板，且其面向該氣體分配板，該反應空間在該下部電極與該氣體分配板之間；一密封部分，其在該上部電極之一頂部表面處並包圍該通孔，該密封部分為一O形環；以及至少一冷卻部分，其包含一冷卻路徑以冷卻該密封部分。
2. 如請求項1之裝置，其進一步包含一冷卻水供應部分，該冷卻水供應部分在該腔外部，用以將一冷卻水供應至該冷卻路徑。
3. 如請求項2之裝置，其進一步包括一控制部分，該控制部分連接至該冷卻水供應部分，用以調節該冷卻水之一量及供應該冷卻水之一時間。
4. 如請求項2之裝置，其進一步包括一連接該冷卻水供應部分與該冷卻路徑之冷卻水供應線路，以及一自該冷卻路徑排出該冷卻水之冷卻水排出線路。
5. 如請求項4之裝置，其中自該冷卻水排出線路排出之該冷卻水係再供應至該冷卻水供應部分。
6. 如請求項1之裝置，其中該至少一冷卻部分為複數個冷卻部分，且該等冷卻部分之該等冷卻路徑彼此分離。
7. 如請求項1之裝置，其中該至少一冷卻部分在該上部電極上且與該上部電極耦合，且該至少一冷卻部分具有圍繞該上部電極之該中心部分之一環形形狀。
8. 如請求項7之裝置，其中該至少一冷卻部分包含彼此耦合並界定該冷卻路徑之底部及頂部塊。
9. 如請求項7之裝置，其中該至少一冷卻部分由金屬材料製成。
10. 如請求項9之裝置，其中該金屬材料為鋁。
11. 如請求項1之裝置，其中該至少一冷卻部分包含一位於該上部電極之一頂部表面處之冷卻凹槽，及一覆蓋該冷卻凹槽並與該冷卻凹槽共同界定該冷卻路徑之覆蓋部分。
12. 如請求項1之裝置，其中該通孔包含一具有一第一直徑之第一子孔及一具有一大於該第一直徑之第二直徑之第二子孔，且其中該耦合器件之一軸在該第一子孔中，且該耦合器件之一頭部在該第二子孔中，並位於由該第一及該第二子孔界定之一瓶頸部分上。
13. 如請求項1之裝置，其進一步包括一通過該上部電極之該中心部分之反應氣體供應線路，及一在該反應氣體供應線路下方並處於該氣體分配板上之擋板。
14. 如請求項1之裝置，其中該氣體分配板包含複數個注入孔以將一反應氣體注入至該反應空間中。
15. 如請求項1之裝置，其中該上部電極包含一凹槽，該密封部分位於該凹槽處。