TWI786778B - 用於沉積裝置的遮罩結構、沉積裝置以及其操作方法 - Google Patents

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Abstract

用於沉積裝置的遮罩結構包括複數個第一部分以及複數個第二部分。複數個第一部分於環繞中心軸的方向上排列且彼此分離。複數個第二部分設置於複數個第一部分之上。各第二部分與兩個相鄰的第一部分在與中心軸的延伸方向平行的垂直方向上重疊。沉積裝置包括製程腔室、平台以及遮罩結構。平台至少部分設置於製程腔室中且包括基底的支承結構。遮罩結構設置於製程腔室中、位於平台之上且覆蓋被支承在平台上的基底的周圍區域。沉積裝置的操作方法包括在不同的沉積製程之間分別水平地調整複數個第一部分與複數個第二部分的位置。

Description

用於沉積裝置的遮罩結構、沉積裝置以及其操作方法
本發明係關於一種用於沉積裝置的遮罩結構、沉積裝置以及其操作方法，尤指一種包括複數個互相重疊的部分的遮罩結構、包括此遮罩結構的沉積裝置以及此沉積裝置的操作方法。
半導體積體電路在製造期間經歷各種處理步驟，例如沉積成膜、微影、蝕刻等。化學氣相沉積(CVD)和物理氣相沉積(PVD)是應用於半導體製造製程的一般沉積成膜方法。在例如濺射沉積的沉積成膜製程時，在晶圓的外部周圍區域上定義了成膜抑制區域，用以防止在其上形成材料膜並且避免了諸如在晶圓邊緣處的膜剝離之類的相關問題。另外，為了增加每個晶圓上的有效晶片數量並降低每個晶片的成本，較佳可以縮小成膜抑制區域。因此，在沉積成膜製程中精確地控制成膜抑制區域是很重要的。通常，在濺射沉積製程中，是利用夾環(clamp ring)以覆蓋晶圓的外部周圍區域。由於在經過多個沉積成膜製程之後，材料膜會積聚在夾環的內側邊緣而影響晶圓上的成膜抑制區域，故要精確地控制與夾環相對應的成膜抑制區域是很困難的。
本發明提供用於沉積裝置的遮罩結構、沉積裝置以及沉積裝置的操作方法。遮罩結構包括複數個第一部分以及複數個第二部分，複數個第一部分彼此互相分離而複數個第二部分與彼此相鄰的第一部分重疊，藉此以更精準且更方便的方式控制沉積製程中在基底上的成膜抑制區域。
本發明一實施例提供一種用於沉積裝置的遮罩結構。遮罩結構包括複數個第一部分以及複數個第二部分。複數個第一部分於環繞一中心軸的一方向上排列且彼此分離。複數個第二部分設置於複數個第一部分之上。各第二部分與兩個相鄰的第一部分在與中心軸的一延伸方向平行的一垂直方向上重疊。
本發明一實施例提供一種沉積裝置。沉積裝置包括一製程腔室、一平台以及一遮罩結構。平台至少部分設置於製程腔室中，且平台包括基底的支承結構。遮罩結構設置於製程腔室中，遮罩結構位於平台之上且覆蓋被支承在平台上的一基底的一周圍區域，其中該遮罩結構包括複數個第一部分以及複數個第二部分。複數個第一部分於環繞一中心軸的一方向上排列且彼此分離。複數個第二部分設置於複數個第一部分之上。各第二部分與兩個相鄰的第一部分在與中心軸的一延伸方向平行的一垂直方向上重疊。
本發明一實施例提供一種沉積裝置的操作方法，此操作方法包括下列步驟。提供一沉積裝置。沉積裝置包括一製程腔室、一平台以及一遮罩結構。平台至少部分設置於製程腔室中，且平台包括基底的支承結構。遮罩結構設置於製程腔室中，遮罩結構位於平台之上且覆蓋被支承在平台上的一基底的一周圍區域，其中該遮罩結構包括複數個第一部分以及複數個第二部分。複數個第一部分於環繞一中心軸的一方向上排列且彼此分離。複數個第二部分設置於複 數個第一部分之上。各第二部分與兩個相鄰的第一部分在與中心軸的一延伸方向平行的一垂直方向上重疊。在不同的沉積製程之間分別水平地調整複數個第一部分與複數個第二部分的位置。
10:平台
10S:支承結構
12:基底
12A:第一基底
12B:第二基底
14:沉積膜
14A:沉積膜
14B:沉積膜
20:遮罩結構
22:第一部分
24:第二部分
32:第一支撐結構
32A:第一部分
32B:第二部分
32C:第三部分
32D:第四部分
32E:第五部分
34:第二支撐結構
34A:第一部分
34B:第二部分
34C:第三部分
40:抬升結構
50:承載結構
90:製程腔室
100:沉積裝置
AX:中心軸
CP:中心點
D1:垂直方向
D2:水平方向
D21:水平方向
D22:水平方向
D23:水平方向
D24:水平方向
D25:水平方向
D26:水平方向
D27:水平方向
D28:水平方向
D3:方向
DS1:距離
DS1’:距離
DS2:距離
DS2’:距離
DS3:距離
E1:內側邊緣
E2:內側邊緣
G1:間隙
G2:間隙
L1:長度
L2:長度
PR:周圍區域
SR:成膜抑制區域
SR1:第一成膜抑制區域
SR2:第二成膜抑制區域
SW11:內側側壁
SW12:外側側壁
SW21:內側側壁
SW22:外側側壁
W1:寬度
W2:寬度
W3:寬度
第1圖所繪示為本發明第一實施例之沉積裝置的示意圖。
第2圖所繪示為本發明第一實施例之用於沉積裝置的遮罩結構的上視示意圖。
第3圖所繪示為本發明第一實施例之用於沉積裝置的遮罩結構的剖面示意圖。
第4圖至第7圖所繪示為本發明第一實施例之沉積裝置的操作方法示意圖，其中第4圖所繪示為遮罩結構與第一基底於第一沉積製程中的位置示意圖，第5圖所繪示為於第一沉積製程後的第一基底的示意圖，第6圖所繪示為遮罩結構與第二基底於第二沉積製程中的位置示意圖，而第7圖所繪示為於第二沉積製程後的第二基底的示意圖。
第8圖所繪示為本發明一實施例之的遮罩結構於多個沉積製程後的示意圖。
第9圖所繪示為本發明第一實施例之沉積裝置的操作方法中的承載操作的示意圖。
第10圖所繪示為本發明第一實施例之沉積裝置的操作方法中的承載操作的上視示意圖。
第11圖所繪示為本發明第二實施例之用於沉積裝置的遮罩結構的上視示意圖。
第12圖所繪示為本發明第三實施例之沉積裝置的操作方法中的承載操作的示意圖。
第13圖所繪示為本發明第三實施例之沉積裝置的操作方法中的承載操作的上視示意圖。
第14圖所繪示為本發明第三實施例之用於沉積裝置的遮罩結構的一部分的示意圖。
第15圖所繪示為本發明第四實施例之用於沉積裝置的遮罩結構的上視示意圖。
第16圖所繪示為本發明第四實施例之用於沉積裝置的遮罩結構的一部分的示意圖。
第17圖所繪示為本發明第五實施例之用於沉積裝置的遮罩結構的一部分的示意圖。
第18圖所繪示為本發明第六實施例之用於沉積裝置的遮罩結構的一部分的示意圖。
儘管討論了特定的配置和佈置，但是可以理解的是，此方式僅出於說明的目的。相關領域的技術人員可理解在不脫離本公開的精神和範圍的情況下，可以使用其他配置和佈置。對於相關領域的技術人員將顯而易見的是，本發明也可以用於多種其他應用中。
請注意說明書中對“一實施例”、“一些實施例”等的引用指示所描述的實施例可以包括特定的特徵、結構或特性，但是每個實施例可以不一定包括特定的特徵、結構或特徵。而且，這樣的短語不一定指向相同的實施例。此外，當結合實施例描述特定特徵、結構或特性時，無論是否明確描述，結合其他實施例來實現這樣的特徵、結構或特性在本領域技術人員的知識範圍內。
可以理解的是，儘管本文使用術語第一、第二等來描述各種元件、組件、區域、層或/及部分，但是這些元件、組件、區域、層或/及部分並不受這 些術語限制。這些術語僅用於區分元件、組件、區域、層或/及部分。因此，在不脫離本公開教導的情況下，下面所述的第一元件、組件、區域、層或部分可以被稱為第二元件、組件、區域、層或部分。
可以理解的是，用語“在...上”、“在...上方”和“在...之上”的含義應當以最寬方式被解讀，以使得“在...上”不僅表示“直接在”某物上而且還包括在某物上且其間具有其他居間特徵或層的含義，並且“在...上方”或“在...之上”不僅表示在某物“上方”或“之上”的含義，而且還可以包括其在某物“上方”或“之上”且其間沒有其他居間特徵或層(即，直接在某物上)的含義。
第1圖所繪示為本發明第一實施例之沉積裝置的示意圖，而第2圖所繪示為本實施例之用於沉積裝置的遮罩結構的上視示意圖。如第1圖與第2圖所示，提供了用於沉積裝置的遮罩結構20。遮罩結構20包括複數個第一部分22以及複數個第二部分24。複數個第一部分22於環繞一中心軸AX的一方向(例如第2圖中所示的方向D3)上排列且彼此分離。複數個第二部分24設置於複數個第一部分22之上。各第二部分24與兩個相鄰的第一部分22在與中心軸AX的一延伸方向平行的一垂直方向D1上重疊。遮罩結構20可用於沉積裝置中，例如可用於第1圖中所示的一沉積裝置100中，但並不以此為限。換句話說，本發明之用於沉積裝置的遮罩結構20亦可應用於與沉積裝置100在結構設計上、沉積方式上或/及其他方面上不同的其他沉積裝置中。
在一些實施例中，複數個第二部分24可於環繞中心軸AX的方向D3上排列，且環繞中心軸AX的方向D3可為一環形方向，但並不以此為限。複數個第二部分24可彼此互相分離，且各第二部分24可與複數個第一部分22互相分 離。在一些實施例中，各第一部分22與各第二部分24在遮罩結構20的上視圖(例如第2圖)中的形狀可分別為拱形(arcuate)，但並不以此為限。此外，各該第二部分24可還與兩個相鄰的第一部分22之間的一間隙G1在垂直方向D1上重疊，且各第二部分24於垂直方向D1上的投影面積(例如第2途中所示的一個第二部分24的面積)可小於各第一部分22於垂直方向D1上的投影面積(例如第2圖中所示一個第一部分22的面積)，但並不以此為限。在一些實施例中，第一部分22可被視為在遮罩結構20中具有相對較大面積的主要部分，而第二部分24可被視為在遮罩結構20中具有相對較小面積的次要部分，但並不以此為限。在一些實施例中，各第二部分24於垂直方向D1上的投影面積可等於或小於各地一部分22於垂直方向D1上的投影面積。在一些實施例中，各第二部分24在水平方向(例如在與垂直方向D1正交的一水平面中的一徑向方向)上的外側周圍尺寸可大於各第一部分22的外側周圍尺寸。
在一些實施例中，各第一部分22的材料與各第二部分24的材料可包括石英、金屬或其他適合之具有高耐熱、低熱膨脹係數或/及高穩定性的材料，用以避免遮罩結構20與沉積材料之間產生反應。在一些實施例中，各第二部分24的材料組成可視設計需要而與各第一部分22的材料組成相同或不同。在一些實施例中，遮罩結構20中的複數個第二部分24的數量可等於遮罩結構20中的複數個第一部分22的數量。舉例來說，在遮罩結構20中，第一部分22的數量與第二部分24的數量可分別為4個，但並不以此為限。在一些實施例中，可增加遮罩結構20中的第一部分22的數量與第二部分24的數量，用以更精準地控制基底上的成膜抑制區域。
如第1圖與第2圖所示，在一些實施例中，沉積裝置100可包括一製程 腔室90、一平台10以及上述的遮罩結構20。平台10至少部分設置於製程腔室90中，且平台10包括基底12的支承結構10S。遮罩結構20設置於製程腔室90中，遮罩結構20位於平台10之上且覆蓋被支承在平台10上的一基底12的一周圍區域PR。沉積裝置100可用以對進入製程腔室90中且放置於平台10上的基底12進行沉積製程，用以於基底12上形成沉積膜。在一些實施例中，沉積裝置100可包括濺射(sputtering)沉積裝置或可用以進行其他類型的物理氣相沉積的沉積裝置。
在一些實施例中，中心軸AX的至少一部分可設置於平台10之上且沿與平台10的一上表面正交的一方向上延伸。在一些實施例中，中心軸AX可貫穿平台10的至少一部分，但並不以此為限。在一些實施例中，設置於平台10上的基底12的一中心點可與中心軸AX在垂直方向D1上重疊，但並不以此為限。基底12的中心點可為基底12的幾何中心、質心或/及重心。基底12可包括半導體基底或非半導體基底。上述的半導體基底可包括矽基底、磊晶矽基底、矽鍺基底、碳化矽基底或絕緣體上矽(silicon-on-insulator，SOI)基底，但並不以此為限。上述的非半導體基底可包括玻璃基底、塑膠基底、陶瓷基底、不鏽鋼基底或由其他適合材料所形成的基底。
在一些實施例中，沉積裝置100可更包括複數個第一支撐結構32以及複數個第二支撐結構34。各第一支撐結構32可與複數個第一部分22中的至少一個相連，而各第二支撐結構34可與複數個第二部分24中的至少一個相連。在一些實施例中，各第一支撐結構32可位於對應的第一部分22之下，且各第二支撐結構34可位於對應的第二部分24之下且至少部分位於在方向D3上相鄰的兩個第一部分22之間的間隙G1中，但並不以此為限。在一些實施例中，複數個第一支撐結構32以及複數個第二支撐結構34可用以支撐遮罩結構20中的複數個第一部 分22與複數個第二部分24並可分別垂直地(例如沿垂直方向D1上)或/及水平地(例如沿第1圖中所示的水平方向D2上)分別移動複數個第一部分22與複數個第二部分24。
舉例來說，如第1圖與第2圖所示，複數個第一部分22中的一個可在一水平方向D21上具有可移動性，複數個第二部分24中的一個可在一水平方向D22上具有可移動性，複數個第一部分22中的一個可在一水平方向D23上具有可移動性，複數個第二部分24中的一個可在一水平方向D24上具有可移動性，複數個第一部分22中的一個可在一水平方向D25上具有可移動性，複數個第二部分24中的一個可在一水平方向D26上具有可移動性，複數個第一部分22中的一個可在一水平方向D27上具有可移動性，而複數個第二部分24中的一個可在一水平方向D28上具有可移動性，但並不以此為限。水平方向D21至水平方向D28可被視為自中心軸AX向外的多個徑向方向(radial direction)，但並不以此為限。換句話說，複數個第一部分22與複數個第二部分24可分別朝向中心軸AX移動或遠離中心軸AX移動。在一些實施例中，各第一部分22的一內側邊緣E1與中心軸AX之間在上述多個水平方向中的一個水平方向上的距離可大體上等於各第二部分24的一內側邊緣E2與中心軸AX之間在上述多個水平方向中的一個水平方向上的距離，用以控制基底12被遮罩結構20重疊的區域，但並不以此為限。例如，在一些實施例中，各第一部分22的內側邊緣E1與中心軸AX之間的距離可以在寬容度為±2%的狀況下大體上等於各第二部分24的內側邊緣E2與中心軸AX之間的距離。換句話說，各第一部分22的內側邊緣E1與中心軸AX之間的距離較佳可等於各第二部分24的內側邊緣E2與中心軸AX之間的距離，但在不可避免的操作誤差狀況下，各第一部分22的內側邊緣E1與中心軸AX之間的距離可介於各第二部分24的內側邊緣E2與中心軸AX之間的距離的0.98倍與各第二部分24的內側邊緣E2 與中心軸AX之間的距離的1.02倍之間。在一些實施例中，各第一部分22的內側邊緣E1與中心軸AX之間的距離至少部分等於各第二部分24的內側邊緣E2與中心軸AX之間的距離。
第3圖所繪示為本發明第一實施例之用於沉積裝置的遮罩結構20的剖面示意圖。如第1圖至第3圖所示，在一些實施例中，各第一部分22在水平方向上的長度L1可小於各第二部分24在水平方向上的長度L2，用以保留空間給第二支撐結構34或/及避免沉積膜堆積在水平移動第二部分24的路徑上，但並不以此為限。在一些實施例中，各第一部分22的一內側側壁SW11以及各第二部分24的一內側側壁SW21可分別傾斜，用以避免形成於其上的沉積膜自內側側壁SW11與內側側壁SW21剝離，而各第一部分22的一外側側壁SW12以及各第二部分24的一外側側壁SW22可分別傾斜，用以降低沉積膜形成於第一部分22與第二部分24上的總量。此外，在本文中，一相對較內側的位置或/及一相對較內側的部分與中心軸AX之間在水平方向上的距離小於一相對較外側的位置或/及一相對較外側的部分與中心軸AX之間在水平方向上的距離。各部件的內側部分可比此部分的外側部分於水平方向上更接近中心軸AX。
此外，內側側壁SW11的斜率可不同於內側側壁SW21的斜率，用以降低形成於各第一部分22上的沉積膜與形成於各第二部分24上的沉積膜之間在沉積量上的差異，特別是當各第一部分22於垂直方向D1上的投影面積不同於各第二部分24於垂直方向D1上的投影面積。舉例來說，內側側壁SW21的斜率可小於內側側壁SW11的斜率，且內側側壁SW21與第二部分24的底面之間的夾角可小於內側側壁SW11與第一部分22的底面之間的夾角，但並不以此為限。然而，本發明的第一部分22與第二部分24的形狀並不以第3圖中所示的狀況為限，且可 視設計需要使用其他適合的形狀。第一部分22與第二部分24之間在垂直方向D1上可具有一間隙G2，用以分離第一部分22與第二部分24，且可調整第一部分22與第二部分24之間在垂直方向D1上的距離DS3，用以降低第二部分24對於控制上述的成膜抑制區域造成的影響。舉例來說，第一部分22與第二部分24之間在垂直方向D1上的距離DS3可介於0.01毫米(mm)至6毫米之間，但並不以此為限。
第4圖至第7圖所繪示為本實施例之沉積裝置的操作方法示意圖，其中第4圖所繪示為遮罩結構20與第一基底12A於第一沉積製程中的位置示意圖，第5圖所繪示為於第一沉積製程後的第一基底12A的示意圖，第6圖所繪示為遮罩結構20與第二基底12B於第二沉積製程中的位置示意圖，而第7圖所繪示為於第二沉積製程後的第二基底12B的示意圖。如第4圖至第7圖所示，沉積裝置100的操作方法可包括但並不限於下列步驟。首先，可提供上述的沉積裝置100。然後，可對複數個基底12分別進行沉積製程。舉例來說，如第1圖、第4圖以及第5圖所示，可用沉積裝置100對一第一基底12A進行一第一沉積製程，用以於第一基底12A上形成一沉積膜14A，且在第一沉積製程後，一第一成膜抑制區域SR1可形成於第一基底12A的一周圍區域PR上。藉由在第一沉積製程中利用遮罩結構20覆蓋第一基底12A的周圍區PR的至少一部分，可避免沉積膜14A形成於第一成膜抑制區域SR1上，故第一成膜抑制區域SR1可與在第一沉積製程中複數個第一部分22與複數個第二部分24的位置對應形成。如第1圖、第6圖以及第7圖所示，可用沉積裝置100對一第二基底12B進行一第二沉積製程，用以於第二基底12B上形成一沉積膜14B，且在第二沉積製程後，一第二成膜抑制區域SR2可形成於第二基底12B的一周圍區域PR上。藉由在第二沉積製程中利用遮罩結構20覆蓋第二基底12B的周圍區PR的至少一部分，可避免沉積膜14B形成於第二成膜抑制區域SR2上，故第二成膜抑制區域SR2可與在第二沉積製程中複數個第一部分22與複 數個第二部分24的位置對應形成。在一些實施例中，遮罩結構20與基底12互相分離而未直接接觸基底12，藉此保護基底12或/及形成於基底12上的材料。
如第1圖以及第4圖至第7圖所示，在一些實施例中，在沉積製程(例如上述的第一沉積製程與第二沉積製程)期間，設置於平台10上的基底12的一中心點CP可與中心軸AX在垂直方向D1重疊，且在各沉積製程中，複數個第一部分22中的一個第一部分22的內側邊緣E1與中心軸AX之間的距離可大體上等於複數個第二部分24中的一個第二部分24的內側邊緣E2與中心軸AX之間的距離。舉例來說，在第一沉積製程中(如第4圖所示)，各第一部分22的內側邊緣E1與中心軸AX之間在水平方向上的距離DS1可大體上等於各第二部分24的內側邊緣E2與中心軸AX之間在水平方向上的距離DS2。換句話說，以拱形形狀面向中心軸AX的各第一部分22的內側邊緣E1與中心軸AX之間在水平方向上的距離DS1可至少部分等於以拱形形狀面向中心軸AX的各第二部分24的內側邊緣E2與中心軸AX之間在水平方向上的距離DS2。在第二沉積製程中(如第6圖所示)，各第一部分22的內側邊緣E1與中心軸AX之間在水平方向上的距離DS1’可大體上等於各第二部分24的內側邊緣E2與中心軸AX之間在水平方向上的距離DS2’。換句話說，以拱形形狀面向中心軸AX的各第一部分22的內側邊緣E1與中心軸AX之間在水平方向上的距離DS1’可至少部分等於以拱形形狀面向中心軸AX的各第二部分24的內側邊緣E2與中心軸AX之間在水平方向上的距離DS2’。
在一些實施例中，在不同的沉積製程(例如上述的第一沉積製程與第二沉積製程)之間，可分別水平地調整複數個第一部分22與複數個第二部分24的位置。舉例來說，在一些實施例中，第一沉積製程可於第二沉積製程之前進行，而複數個第一部分22與複數個第二部分24可於第一沉積製程之後以及第二沉積 製程之前分別朝遠離中心軸AX的方向移動，用以縮小在第二沉積製程中基底12被遮罩結構20重疊的區域。換句話說，各第一部分22的內側邊緣E1與中心軸AX之間在第一沉積製程中的距離DS1可不同於各第一部分22的內側邊緣E1與中心軸AX之間在第二沉積製程中的距離DS1’，且各第二部分24的內側邊緣E2與中心軸AX之間在第一沉積製程中的距離DS2可不同於各第二部分24的內側邊緣E2與中心軸AX之間在第二沉積製程中的距離DS2’。因此，在一些實施例中，形成於第一基底12A上的第一成膜抑制區域SR1的寬度W1可大於形成於第二基底12B上的第二成膜抑制區域SR2的寬度W2，但並不以此為限。換句話說，第二成膜抑制區域SR2可不同於第一成膜抑制區域SR1，但並不以此為限。
在一些實施例中，第一沉積製程可於第二沉積製程之後進行，而複數個第一部分22與複數個第二部分24可於第二沉積製程之後以及第一沉積製程之前分別朝向中心軸AX移動，用以增加在第一沉積製程中基底12被遮罩結構20重疊的區域。換句話說，可分別使複數個第一部分22與複數個第二部分24朝向中心軸AX移動或遠離中心軸AX移動，藉此控制形成於各基底12上的成膜抑制區域SR。在一些實施例中，藉由在第一沉積製程與第二沉積製程之間分別水平地調整複數個第一部分22與複數個第二部分24的位置，可使第一成膜抑制區域SR1的寬度W1不同於第二成膜抑制區域SR2的寬度W2。換句話說，在成膜抑制區域方面具有不同要求的不同沉積製程可於本發明的沉積裝置中連續進行而不需為了不同的沉積製程中斷以更換傳統的夾環(clamp ring)。沉積裝置的流通量(throughput)可因此獲得提升。
第8圖所繪示為本發明一實施例之的遮罩結構於多個沉積製程後的示意圖。如第8圖所示，在進行了多個沉積製程之後，沉積膜14可堆積在第一部 分22與第二部分24上，且堆積在第一部分22與第二部分24的內側邊緣的沉積膜14將影響在沉積製程中基底被重疊的區域。因此，在一些實施例中，在不同的沉積製程之間，可分別水平地調整複數個第一部分22與複數個第二部分24的位置，用以使形成於各基底上的成膜抑制區域大體上維持不變。舉例來說，如第4圖至第8圖所示，在一些實施例中，第一沉積製程可於第二沉積製程之前進行，而複數個第一部分22與複數個第二部分24可於第一沉積製程之後以及第二沉積製程之前分別朝遠離中心軸AX的方向移動，用以使得在第二沉積製程中第二基底12B被遮罩結構20以及形成於遮罩結構20上的沉積膜14重疊的區域面積可大體上等於在第一沉積製程中第一基底12A被遮罩結構20以及形成於遮罩結構20上的沉積膜14重疊的區域面積。換句話說，在第一沉積製程之後以及第二沉積製程之前調整複數個第一部分22與複數個第二部分24的位置，可使第一成膜抑制區域SR1的寬度W1大體上等於第二成膜抑制區域SR2的寬度W2。在一些實施例中，舉例來說，第一成膜抑制區域SR1的寬度W1可以在寬容度為±10%的狀況下大體上等於第二成膜抑制區域SR2的寬度W2。換句話說，第一成膜抑制區域SR1的寬度W1可等於第二成膜抑制區域SR2的寬度W2，但在不可避免的操作誤差狀況下，第一成膜抑制區域SR1的寬度W1可介於第二成膜抑制區域SR2的寬度W2的0.9倍與第二成膜抑制區域SR2的寬度W2的1.1倍之間。舉例來說，為了維持在上述目標值的寬容度範圍之內，可增加遮罩結構20中複數個第一部分22的數量與複數個第二部分24的數量而使其分別多於4個，但並不以此為限。
在一些實施例中，可依據在第一沉積製程與第二沉積製程之間進行複數個沉積製程之後堆積於第一部分22與第二部分24的內側邊緣的沉積膜14的狀況來水平地調整複數個第一部分22與複數個第二部分24的位置。舉例來說，在一些實施例中，堆積於第一部分22的內側邊緣或/及堆積於第二部分24的內側 邊緣的沉積膜14的寬度W3可通過將沉積裝置的累計耗電量乘以一係數而計算出，而複數個第一部分22與複數個第二部分24可分別朝遠離中心軸AX的方向移動對應寬度W3的一距離，但並不以此為限。在一些實施例中，可在第一沉積製程與第二沉積製程之間進行的複數個沉積製程之間逐漸調整複數個第一部分22與複數個第二部分24的位置，但並不以此為限。在一些實施例中，被計算出的堆積於第一部分22的內側邊緣或/及堆積於第二部分24的內側邊緣的沉積膜14的寬度W3可被用以當作決定是否需更換遮罩結構20或/及清洗遮罩結構20的一參考。
第9圖所繪示為本發明第一實施例之沉積裝置的操作方法中的承載操作的示意圖，而第10圖所繪示為本發明第一實施例之沉積裝置的操作方法中的承載操作的上視示意圖。如第9圖與第10圖所示，沉積裝置可更包括複數個抬升(lifting)結構40以及一承載(loading)結構50。在一些實施例中，複數個抬升結構40可垂直地移動以將基底12抬起或將基底12放置於支承結構10S上，而承載結構50可用以將基底12傳送進入製程腔室90中並將基底12自製程腔室90中傳送出。在本發明一實施例的承載操作中，複數個抬升結構40可貫穿支承結構10S而將基底12抬升至一遠離支承結構10S的位置，而承載結構50可伸進基底12與支承結構10S之間的空間，用以在對基底12進行沉積製程之後將基底12傳送出製程腔室90之外。相似地，一基底12可被承載結構50傳送進入製程腔室90中並被放置於複數個抬升結構40上，而在承載結構50移出製程腔室90之後，複數個抬升結構40可向下移動而將基底12放置於支承結構10S上。在一些實施例中，可利用複數個第一支撐結構32、複數個第二支撐結構34或/及其他機械結構(圖未示)水平地或/及垂直地移動遮罩結構20中的複數個第一部分22與複數個第二部分24，藉此避免干擾上述的承載操作。舉例來說，在上述的承載操作中，遮罩結構20中的複 數個第一部分22與複數個第二部分24可水平地移動而避免於垂直方向D1上與基底12重疊，而被抬升結構40抬高的基底12的位置可於垂直方向D1上高於遮罩結構20的位置，但並不以此為限。在一些實施例中，遮罩結構20中的複數個第一部分22與複數個第二部分24可朝遠離中心軸AX的方向移動而未朝上移動以進行上述的承載操作，或者遮罩結構20中的複數個第一部分22與複數個第二部分24可朝遠離中心軸AX的方向移動並稍微朝上移動以進行上述的承載操作。
值得說明的是，本發明之沉積裝置的操作方法中的承載操作並不限於上述的方式，其他適合的承載操作亦可應用於本發明之沉積裝置的操作方法中。
下文將針對本發明的不同實施例進行說明，且為簡化說明，以下說明主要針對各實施例不同之處進行詳述，而不再對相同之處作重覆贅述。此外，本發明之各實施例中相同之元件係以相同之標號進行標示，以利於各實施例間互相對照。
第11圖所繪示為本發明第二實施例之用於沉積裝置的遮罩結構的上視示意圖。如第11圖所示，在本實施例的沉積裝置中，複數個第一部分22中的一個可與多於一個的第一支撐結構32相連，而複數個第二部分24中的一個可與多於一個的第二支撐結構34相連，用以改善對於第一部分22與第二部分24的支撐效果。在一些實施例中，多個第二支撐結構34可設置於對應的第二部分24的外側部分之下，用以避免干擾第一部分22的移動，但並不以此為限。
第12圖所繪示為本發明第三實施例之沉積裝置的操作方法中的承載 操作的示意圖，第13圖所繪示為本實施例之沉積裝置的操作方法中的承載操作的上視示意圖，而第14圖所繪示為本實施例之用於沉積裝置的遮罩結構20的一部分的示意圖。如第12圖與第13圖所示，在本實施例的承載操作中，複數個抬升結構40可貫穿支承結構10S而將基底12抬升至一遠離支承結構10S的位置，而承載結構50可伸進基底12與支承結構10S之間的空間，用以在對基底12進行沉積製程之後將基底12傳送出製程腔室90之外。相似地，一基底12可被承載結構50傳送進入製程腔室90中並被放置於複數個抬升結構40上，而在承載結構50移出製程腔室90之後，複數個抬升結構40可向下移動而將基底12放置於支承結構10S上。在一些實施例中，在上述的承載操作之前，可利用複數個第一支撐結構32、複數個第二支撐結構34或/及其他機械結構水平地移動遮罩結構20中的複數個第一部分22與複數個第二部分24。舉例來說，在上述的承載操作中，遮罩結構20中的複數個第一部分22與複數個第二部分24可朝上移動且仍於垂直方向D1上與基底12重疊，而被抬升結構40抬高的基底12的位置可於垂直方向D1上低於遮罩結構20的位置，但並不以此為限。
如第13圖與第14圖所示，在本實施例中，複數個第一支撐結構32中的一個第一支撐結構32的一部分可於垂直方向D1上設置於複數個第二部分24中的一個第二部分24之下，而複數個第二支撐結構34中的一個第二支撐結構34的一部分可於垂直方向D1上設置於複數個第一部分22中的一個第一部分22之下，用以避免干擾上述的承載操作。舉例來說，在一些實施例中，複數個第一支撐結構32中的一個可包括一第一部分32A、一第二部分32B以及一第三部分32C，而各第二支撐結構34中的一個可包括一第一部分34A、一第二部分34B以及一第三部分34C。第一支撐結構32的第一部分32A可沿垂直方向D1延伸而設置於對應的第一部分22之下；第一支撐結構32的第二部分32B可沿環繞中心軸AX的方向 上延伸而部分設置於對應的第一部分22之下、部分設置於複數個第二部分24中的一個第二部分24之下且部分設置於與對應的第一部分22相鄰的另一個第一部分22之下；而第一支撐結構32的第三部分32C可沿垂直方向D1延伸而設置於與對應的第一部分22相鄰的此另一個第一部分22之下。第一部分32A可直接與對應的第一部分22相連，而第二部分32B可設置於第一部分32A與第三部分32C之間用以連接第一部分32A與第三部分32C。此外，第二支撐結構34的第一部分34A可沿垂直方向D1延伸而設置於對應的第二部分24之下；第二支撐結構34的第二部分34B可沿環繞中心軸AX的方向上延伸而部分設置於對應的第二部分24之下且部分設置於與對應的第二部分24相鄰的複數個第一部分22中的一個第一部分22之下；而第二支撐結構34的第三部分34C可沿垂直方向D1延伸而設置於與對應的第二部分24相鄰的複數個第一部分22中的此第一部分22之下。第一部分34A可直接與對應的第二部分24相連，而第二部分34B可設置於第一部分34A與第三部分34C之間用以連接第一部分34A與第三部分34C。
藉由如第13圖與第14圖所示調整複數個第一支撐結構32中的至少部分第一支撐結構32以及複數個第二支撐結構34中的至少部分第二支撐結構34的結構，可使得承載結構50以及設置於承載結構50上的基底12在上述承載操作時的移動不會被第一支撐結構32與第二支撐結構34干擾。因此，遮罩結構20的複數個第一部分22與複數個第二部分24可不需為了上述的承載操作而朝遠離中心軸AX的方向移動至未於垂直方向D1上重疊基底12的位置，而本實施例的製程腔室90的尺寸可因此縮小。在一些實施例中，遮罩結構20的複數個第一部分22與複數個第二部分24可為了上述的承載操作的進行而朝上移動且未朝遠離中心軸AX的方向移動，或者，遮罩結構20的複數個第一部分22與複數個第二部分24可為了上述的承載操作的進行而朝上移動且稍微朝遠離中心軸AX的方向移動。
第15圖所繪示為本發明第四實施例之用於沉積裝置的遮罩結構20的上視示意圖，而第16圖所繪示為本實施例之用於沉積裝置的遮罩結構20的一部分的示意圖。如第15圖與第16圖所示，複數個第一支撐結構32中的一個第一支撐結構32可包括兩個第一部分32A、第二部分32B、第三部分32C、一第四部分32D以及一第五部分32E。為了圖式簡化，第16圖中所繪示的第二部分32B、第三部分32C以及第五部分32E並未繪示於第15圖中。在一些實施例中，第一支撐結構32的第四部分32D可沿環繞中心軸AX的方向上延伸而設置於對應的第一部分22之下，而第一支撐結構32的第五部分32E可沿垂直方向D1延伸而設置於第四部分32D與第二部分32B之間。第四部分32D可分別與兩個第一部分32A連接，且第五部分32E可分別連接第四部分32D與第二部分32B。藉由設置多個第一部分32與複數個第一部分22中的一個相連，可提升第一支撐結構32的支撐強度或/及支撐穩定性。
第17圖所繪示為本發明第五實施例之用於沉積裝置的遮罩結構的一部分的示意圖。如第17圖所示，第一支撐結構32可與兩個相鄰的第一部分22相連。舉例來說，第一支撐結構32可包括兩個第一部分32A分別與兩個相鄰的第一部分22連接，而第一支撐結構32的第二部分32B可與此兩個第一部分32A相連。在一些實施例中，複數個第一支撐結構32中的至少一個第一支撐結構32可與兩個相鄰的第一部分22相連，用以簡化第一支撐結構32且避免干擾上述的承載操作。在一些實施例中，第二部分32B可具有擴張與收縮的能力，用以適當地水平移動與此第二部分32B相連的不同第一部分22且使得對應的成膜抑制區域維持不變。
第18圖所繪示為本發明第六實施例之用於沉積裝置的遮罩結構20的一部分的示意圖。如第18圖所示，在本實施例中，第一部分22在水平方向上的長度L1可大於第二部分24在水平方向上的長度L2，且對應第二部分24的第二支撐結構可設置於兩個相鄰的第一部分22之間。在一些實施例中，各第一部分22在水平方向(例如在與垂直方向D1正交的一水平面中的一徑向方向)上的的外側周圍尺寸可大於各第二部分24的外側周圍尺寸。在一些實施例中，為了避免堆積在第一部分22上的沉積膜干擾水平移動第二部分24的路徑，可提高清洗遮罩結構20的頻率或/及相對地變大第一部分22與第二部分24在垂直方向D1上的間隙G2，但並不以此為限。在一些實施例中，由於第二部分24相對地變小，故可縮小製程腔室90的尺寸且使得第二部分24變輕，但並不以此為限。
綜上所述，在本發明的用於沉積裝置的遮罩結構、沉積裝置以及沉積裝置的操作方法中，包括有彼此互相分離的複數個第一部分以及複數個第二部分與彼此相鄰的第一部分重疊的遮罩結構是用來以更精準且更方便的方式控制沉積製程中在基底上的成膜抑制區域。
以上所述僅為本發明之較佳實施例，凡依本發明申請專利範圍所做之均等變化與修飾，皆應屬本發明之涵蓋範圍。
20:遮罩結構
22:第一部分
24:第二部分
AX:中心軸
D1:垂直方向
D21:水平方向
D22:水平方向
D23:水平方向
D24:水平方向
D25:水平方向
D26:水平方向
D27:水平方向
D28:水平方向
D3:方向
G1:間隙

Claims (27)

  1. 一種用於沉積裝置的遮罩結構，包括：複數個第一部分，於環繞一中心軸的一方向上排列且彼此分離；以及複數個第二部分，設置於該等第一部分之上，其中各該第二部分與兩個相鄰的該第一部分在與該中心軸的一延伸方向平行的一垂直方向上重疊，該中心軸與各該第一部分的一內側邊緣之間在自該中心軸向外的一徑向方向(radial direction)上的距離等於該中心軸與各該第二部分的一內側邊緣之間在自該中心軸向外的該徑向方向上的距離，且各該第一部分在自該中心軸向外的該徑向方向上的長度小於各該第二部分在自該中心軸向外的該徑向方向上的長度。
  2. 如請求項1所述之遮罩結構，其中各該第二部分還與兩個相鄰的該第一部分之間的一間隙在該垂直方向上重疊。
  3. 如請求項1所述之遮罩結構，其中各該第二部分與該等第一部分互相分離。
  4. 如請求項1所述之遮罩結構，其中各該第二部分於該垂直方向上的投影面積小於各該第一部分於該垂直方向上的投影面積。
  5. 如請求項1所述之遮罩結構，其中環繞該中心軸的該方向為一環形方向。
  6. 如請求項1所述之遮罩結構，其中各該第一部分的一內側側壁與各 該第二部分的一內側側壁分別傾斜，且各該第一部分的該內側側壁的斜率不同於各該第二部分的該內側側壁的斜率。
  7. 如請求項6所述之遮罩結構，其中各該第二部分的底面與該內側側壁之間的夾角小於各該第一部分的底面與該內側側壁之間的夾角。
  8. 如請求項1所述之遮罩結構，其中各該第一部分的一外側側壁以及各該第二部分的一外側側壁分別傾斜。
  9. 一種沉積裝置，包括：一製程腔室；一平台，至少部分設置於該製程腔室中，該平台包括基底的支承結構；以及一遮罩結構，設置於該製程腔室中，該遮罩結構位於該平台之上且覆蓋被支承在該平台上的一基底的一周圍區域，其中該遮罩結構包括：複數個第一部分，於環繞一中心軸的一方向上排列且彼此分離；以及複數個第二部分，設置於該等第一部分之上，其中各該第二部分與兩個相鄰的該第一部分在與該中心軸的一延伸方向平行的一垂直方向上重疊，該中心軸與各該第一部分的一內側邊緣之間在自該中心軸向外的一徑向方向(radial direction)上的距離等於該中心軸與各該第二部分的一內側邊緣之間在自該中心軸向外的該徑向方向上的距離，且各該第一部分在自該中心軸向外的該徑向方向上的長度小於各該第二部分在自該中心軸向外的該徑向方向上的長度。
  10. 如請求項9所述之沉積裝置，其中該中心軸的至少一部分設置於 該平台之上且沿與該平台的一上表面正交的一方向上延伸。
  11. 如請求項9所述之沉積裝置，更包括：複數個第一支撐結構，其中各該第一支撐結構與該等第一部分中的至少一個相連；以及複數個第二支撐結構，其中各該第二支撐結構與該等第二部分中的至少一個相連。
  12. 如請求項11所述之沉積裝置，其中該等第二支撐結構中的一個的一部分在該垂直方向上設置於該等第一部分中的一個之下。
  13. 如請求項11所述之沉積裝置，其中該等第一支撐結構中的一個的一部分在該垂直方向上設置於該等第二部分中的一個之下。
  14. 如請求項9所述之沉積裝置，其中各該第二部分還與兩個相鄰的該第一部分之間的一間隙在該垂直方向上重疊。
  15. 如請求項9所述之沉積裝置，其中各該第二部分與該等第一部分互相分離。
  16. 如請求項9所述之沉積裝置，其中該基底的一中心點與該中心軸在該垂直方向上重疊。
  17. 如請求項9所述之沉積裝置，其中各該第一部分的一內側側壁與 各該第二部分的一內側側壁分別傾斜，且各該第一部分的該內側側壁的斜率不同於各該第二部分的該內側側壁的斜率。
  18. 如請求項17所述之沉積裝置，其中各該第二部分的底面與該內側側壁之間的夾角小於各該第一部分的底面與該內側側壁之間的夾角。
  19. 如請求項9所述之沉積裝置，其中各該第一部分的一外側側壁以及各該第二部分的一外側側壁分別傾斜。
  20. 一種沉積裝置的操作方法，包括：提供一沉積裝置，該沉積裝置包括：一製程腔室；一平台，至少部分設置於該製程腔室中，該平台包括基底的支承結構；以及一遮罩結構，設置於該製程腔室中，該遮罩結構位於該平台之上且覆蓋被支承在該平台上的一基底的一周圍區域，其中該遮罩結構包括：複數個第一部分，於環繞一中心軸的一方向上排列且彼此分離；以及複數個第二部分，設置於該等第一部分之上，其中各該第二部分與兩個相鄰的該第一部分在與該中心軸的一延伸方向平行的一垂直方向上重疊，該中心軸與各該第一部分的一內側邊緣之間在自該中心軸向外的一徑向方向(radial direction)上的距離等於該中心軸與各該第二部分的一內側邊緣之間在自該中心軸向外的該徑向方向上的距離，且各該第一部分在自該中心軸向外的該 徑向方向上的長度小於各該第二部分在自該中心軸向外的該徑向方向上的長度；以及在不同的沉積製程之間分別水平地調整該等第一部分與該等第二部分的位置。
  21. 如請求項20所述之沉積裝置的操作方法，更包括：對一第一基底進行一第一沉積製程，其中，在該第一沉積製程後，一第一成膜抑制區域形成於該第一基底的一周圍區域上，且該第一成膜抑制區域是與在該第一沉積製程中該等第一部分與該等第二部分的位置對應形成；以及對一第二基底進行一第二沉積製程，其中，在該第二沉積製程後，一第二成膜抑制區域形成於該第二基底的一周圍區域上，且該第二成膜抑制區域是與在該第二沉積製程中該等第一部分與該等第二部分的位置對應形成。
  22. 如請求項21所述之沉積裝置的操作方法，其中在該第一沉積製程中的該等第一部分中的一個的該內側邊緣與該中心軸之間的距離不同於在該第二沉積製程中的該第一部分的該內側邊緣與該中心軸之間的距離。
  23. 如請求項21所述之沉積裝置的操作方法，其中該第一成膜抑制區域的寬度不同於該第二成膜抑制區域的寬度。
  24. 如請求項20所述之沉積裝置的操作方法，其中在不同的沉積製程之間分別水平地調整該等第一部分與該等第二部分的該位置包括： 分別使該等第一部分與該等第二部分朝向該中心軸移動或遠離該中心軸移動。
  25. 如請求項20所述之沉積裝置的操作方法，其中各該第一部分的一內側側壁與各該第二部分的一內側側壁分別傾斜，且各該第一部分的該內側側壁的斜率不同於各該第二部分的該內側側壁的斜率。
  26. 如請求項25所述之沉積裝置的操作方法，其中各該第二部分的底面與該內側側壁之間的夾角小於各該第一部分的底面與該內側側壁之間的夾角。
  27. 如請求項20所述之沉積裝置的操作方法，其中各該第一部分的一外側側壁以及各該第二部分的一外側側壁分別傾斜。
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