專利名稱：等離子體輔助化學(xué)氣相沉積裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型是關(guān)于一種化學(xué)氣相沉積裝置及設(shè)備，尤其指一種使用于面板顯示器
制造，或是太陽(yáng)能薄膜生產(chǎn)中用于大尺寸基材的等離子體輔助化學(xué)氣相沉積裝置以及包括 該裝置的設(shè)備。
背景技術(shù)：
隨著高科技產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展，等離子體輔助化學(xué)氣相沉積技術(shù)一直以來(lái)受到各界 廣泛的重視及應(yīng)用，特別是在半導(dǎo)體組件工藝上的產(chǎn)品提升有著舉足輕重的地位。舉凡 TFT-LCD中多晶硅薄膜的制作，或是太陽(yáng)能電池中硅芯片基材與薄膜太陽(yáng)能基板的制作，皆 須使用等離子體輔助化學(xué)氣相沉積的裝置來(lái)進(jìn)行。 決定未來(lái)太陽(yáng)能電池能否日益普及的三大因素為一、成本與價(jià)格，二、模塊的效 率，三、產(chǎn)能規(guī)模與利用率。為求盡速促成太陽(yáng)能電池的普遍化，經(jīng)由不斷嘗試并開發(fā)出更 先進(jìn)的相關(guān)工藝設(shè)備是重要且必要的手段。 然而影響薄膜(amorphous silicon)太陽(yáng)能電池效能的關(guān)鍵因素在于關(guān)鍵的 PE-CVD (Plasma Enhanced Chemical Vapor D印osition，等離子體輔助化學(xué)氣相沉積)技 術(shù)，主要的問(wèn)題點(diǎn)有(1)均勻度問(wèn)題因?yàn)椴皇钦杈A，所以薄膜均勻度會(huì)引響效能。 (2)材料本身缺陷問(wèn)題因?yàn)楸∧げ牧咸匦裕砻娴膽掖规I(dangling bonds)的數(shù)目較多， 一般使用氫氣可以填補(bǔ)懸垂鍵空缺，但過(guò)量的氫氣卻適得其反。在大量批次式PE-CVD設(shè)備 中不易控制工藝條件。(3)接口 (interface)問(wèn)題目前業(yè)界提供的大都為p-i-n結(jié)構(gòu)的 工藝，其中i_層(i-layer)為硅納米晶體(nanocrystalline silicon, grainsize :10 lOOnm)，可作為吸光材料，且可以將薄膜太陽(yáng)能電池的光電轉(zhuǎn)換效率有效提升，但是由于硅 納米晶體的晶粒較小，表面積較大，表面的懸垂鍵(dangling bonds)的數(shù)目較多，因此會(huì)妨 礙薄膜太陽(yáng)能電池的效率進(jìn)一步提升，一般使用SiNx或是Al203薄膜，在i-層(硅納米晶 體)的表面包覆一層絕緣層，可以有效降低表面懸垂鍵的密度，進(jìn)一步提高薄膜太陽(yáng)能電 池的效率。目前大量批次式無(wú)此工藝。(4)污染問(wèn)題大量批次式PE-CVD設(shè)備，使用同一 個(gè)真空反應(yīng)腔體進(jìn)行p-i-n結(jié)構(gòu)沉積，其中摻雜氣體B2H6或是PH3無(wú)法完全清除干凈，會(huì)交 替污染。影響薄膜層的純度。(5)串聯(lián)結(jié)構(gòu)式的新世代技術(shù)，大量批次式PE-CVD設(shè)備無(wú)法 同時(shí)備制。 4t學(xué)氣相 冗積、(chemical vapor d印osition， CVD)為一種利用4t學(xué)反應(yīng)形成 薄膜的鍍膜方式。而等離子體輔助化學(xué)氣相沉積(Plasma EnhancedChemical V即or D印osition，PECVD)則屬于化學(xué)氣相沉積的范疇，其主要工藝是將氣體或單體通入真空腔， 利用等離子體加速氣體及單體的化學(xué)反應(yīng)，同時(shí)于基材表面沉積薄膜。 如圖1A，為一公知的等離子體輔助化學(xué)氣相沉積(PECVD)裝置的示意圖。 一般的 等離子體輔助化學(xué)氣相沉積裝置包含有一反應(yīng)腔10 ; —電極11與一承載板16，一支撐衍 架17，皆配置于反應(yīng)腔10內(nèi)，此承載板16同時(shí)具有加熱功能；一進(jìn)氣裝置12與一排氣裝 置13 ;以及射頻(RF)電源供應(yīng)源14(用以提供電極11 一射頻電源)。當(dāng)欲增加沉積的膜厚時(shí)，雖然可由提高射頻源的頻率來(lái)達(dá)成，但卻容易產(chǎn)生駐波效應(yīng)(standing wave)。另外， 由于承載板16與電極11間的距離為工藝參數(shù)中的一個(gè)重要條件，因此公知PECVD裝置是 于反應(yīng)腔10下方裝設(shè)調(diào)整馬達(dá)18以使承載板16可上下移動(dòng)。但此調(diào)整馬達(dá)再加上承載 板16原本所需的加熱及排氣等機(jī)構(gòu)，使得反應(yīng)腔10下方的機(jī)械零件占了非常大的體積，因 此造成PECVD裝置的整體厚度無(wú)法減少；同時(shí)因承載板長(zhǎng)期加熱易產(chǎn)生變形，需有一個(gè)以 上的支撐衍架17來(lái)支撐固定，且因加熱承載臺(tái)為可動(dòng)式的結(jié)構(gòu)體，易在移動(dòng)時(shí)產(chǎn)生搖晃偏 轉(zhuǎn)等位置偏差，導(dǎo)致電極與基板的距離偏差而使沉膜厚度的均勻度大受影響。故，當(dāng)必須應(yīng) 用于大量生產(chǎn)、提高沉積膜厚、同時(shí)具有承載板與電極距離可調(diào)式的功能、以及具有使裝置 整體厚度減少的優(yōu)點(diǎn)時(shí)，傳統(tǒng)的裝置則必須再作改良，否則無(wú)法達(dá)成需求。 目前業(yè)界所使用在TFT-LCD中多晶硅薄膜的制作，或是太陽(yáng)能電池中硅芯片基材 與薄膜太陽(yáng)能基板的制作的等離子體輔助化學(xué)氣相沉積裝置主要包括連續(xù)式PECVD裝 置、批次式PECVD裝置、堆疊批次式、多腔集束式PECVD裝置等。 如圖1B所示為，其為一多腔集束式的示意圖。此方式雖有良好的成膜質(zhì)量控制與 均勻度的優(yōu)勢(shì)，但占地面積大，且無(wú)批次大量生產(chǎn)的能力，成本過(guò)高是此系列機(jī)型的缺點(diǎn)。 如圖2A以及2B所示，其為一連續(xù)式PECVD裝置的示意圖。此連續(xù)式PECVD裝置 是由復(fù)數(shù)個(gè)PECVD腔體2以串聯(lián)方式組合而成。其中，PECVD腔體2的反應(yīng)腔10內(nèi)的相對(duì) 二側(cè)系分別裝設(shè)有一電極11，且電極與進(jìn)氣裝置12連接；加熱板21配置于反應(yīng)腔中間位 置，以同時(shí)提供熱源給予左右方的基板15 ;反應(yīng)腔10下方配置有排氣裝置13。傳輸裝置 19將基板載送連續(xù)傳輸通過(guò)各個(gè)PECVD腔體2，使可形成厚度足夠的薄膜。然而，雖此連續(xù) 式PECVD裝置可制造足夠厚度的薄膜，其裝置整體所需的空間過(guò)大，因此造成廠務(wù)成本過(guò) 高。此外，若連續(xù)式PECVD裝置中的任何一機(jī)臺(tái)發(fā)生故障，則整條產(chǎn)線會(huì)受影響而被迫停止 運(yùn)作，因此產(chǎn)量立刻降低。再者，還有腔體2之間互相污染的問(wèn)題難以解決。 另外一種PECVD裝置為批次式PECVD裝置。如圖3A與3B所示，其系一種批次式 PECVD裝置所使用的治具。此治具中同時(shí)具有多個(gè)電極ll，每個(gè)電極ll皆單獨(dú)與一射頻 (RF)電源供應(yīng)源14連接，而每一電極11與電極11之間皆具有一玻璃夾治位置22。當(dāng)使 用此裝置時(shí)，首先將待加工的基板(圖未示)插入治具中的玻璃夾治位置22，基板(圖未 示)插入的數(shù)量可為數(shù)十片以上，接著將此治具整個(gè)放置于一熱爐中進(jìn)行加熱，加熱完畢 后導(dǎo)入射頻(RF)電源使反應(yīng)進(jìn)行。然而，雖然此種方式可同時(shí)處理數(shù)十片以上的基板，但 時(shí)常由于射頻(RF)電源供應(yīng)源14數(shù)量過(guò)多而造成相互之間的干擾，使得故障機(jī)率相較其 它裝置高出許多。并且，反應(yīng)氣體無(wú)法均勻分散，因而造成沉膜厚度嚴(yán)重不均勻的問(wèn)題時(shí)常 出現(xiàn)。此法可以大量批次生產(chǎn)來(lái)降低成本，但在機(jī)構(gòu)內(nèi)無(wú)承載的加熱裝置，以及良好的氣體 分散機(jī)構(gòu)來(lái)進(jìn)行均勻度的控制，因此沉膜的質(zhì)量無(wú)法有效的控制。 另外一種PECVD裝置為堆疊批次式PECVD裝置。如圖4B所示，是一個(gè)反應(yīng)單元53 內(nèi)堆疊多個(gè)PECVD裝置23所使用的結(jié)構(gòu)。此反應(yīng)單元53中同時(shí)具有多個(gè)等離子體輔助 化學(xué)氣相沉積裝置23，每個(gè)裝置23皆具有如圖4A的結(jié)構(gòu)，其包括一電極11與一承載板 16，皆配置于裝置23內(nèi)，此承載板16不具有加熱功能，因此需在反應(yīng)腔10的上下處另設(shè)置 加熱板；一進(jìn)氣裝置12與一個(gè)以上排氣裝置13 ;以及射頻(RF)電源供應(yīng)源14(用以提供 電極11 一射頻電源)。電極11皆單獨(dú)與一射頻(RF)電源供應(yīng)源14連接。當(dāng)使用此裝置 時(shí)，雖然此種方式可同時(shí)處理數(shù)十片以上的基板，但時(shí)常由于各個(gè)反應(yīng)腔10的內(nèi)部電極距
4離為固定型式，因此沉膜的速度降低。此法可以大量批次生產(chǎn)來(lái)降低成本，但在機(jī)構(gòu)無(wú)法改 變承載板16與電極11間的距離，工藝參數(shù)中的一個(gè)重要條件無(wú)法控制，因此沉膜的質(zhì)量無(wú) 法有效的控制。 等離子體輔助化學(xué)氣相沉積(PECVD)裝置較佳地是具有以下特點(diǎn)體積小、降低 廠務(wù)成本、可大量生產(chǎn)、有效避免駐波效應(yīng)、無(wú)污染問(wèn)題、有效避免射頻(RF)電源供應(yīng)源之 間的干擾、維修容易、電極與基板間的距離可調(diào)、裝置整體厚度降低、氣場(chǎng)均勻性佳、加熱分 布均勻等。 因此，本產(chǎn)業(yè)中亟須一種新的等離子體輔助化學(xué)氣相沉積(PECVD)裝置的設(shè)計(jì)， 可解決上述種種問(wèn)題，并同時(shí)具有上述優(yōu)點(diǎn)。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型的目的在于提供一種等離子體輔助化學(xué)氣相沉積裝置，以克服公知技 術(shù)中存在的問(wèn)題。 為實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型提供的等離子體輔助化學(xué)氣相沉積(PECVD)裝置， 包括 —加載單元； —輸出單元； 至少一反應(yīng)單元；以及 —傳輸單元； 其中，該加載單元、該輸出單元、以及該反應(yīng)單元系圍繞該傳輸單元的周圍而配 置，或配置于該傳輸單元的一側(cè)，并分別與該傳輸單元連接； 該至少一反應(yīng)單元各自獨(dú)立地包括二個(gè)以上的等離子體輔助化學(xué)氣相沉積裝置，
且該二個(gè)以上的等離子體輔助化學(xué)氣相沉積裝置互相堆疊而配置。 所述的等離子體輔助化學(xué)氣相沉積設(shè)備，其中該化學(xué)氣相沉積裝置包括 —反應(yīng)腔； —高度調(diào)整件，配置于該反應(yīng)腔之外； —承載板，配置于該反應(yīng)腔內(nèi)； —電極，對(duì)應(yīng)該承載板而配置于該反應(yīng)腔內(nèi)，并與該承載板之間留有一余隙； 至少一電極支撐件，位于該電極的一側(cè)并抵頂該電極，且該電極支撐件穿出該反
應(yīng)腔并連接至該高度調(diào)整件； —進(jìn)氣裝置，連接至該反應(yīng)腔；以及 —排氣裝置，連接至該反應(yīng)腔。 所述的等離子體輔助化學(xué)氣相沉積設(shè)備，其中該每一等離子體輔助化學(xué)氣相沉積 裝置設(shè)置有多數(shù)個(gè)滾輪，且該反應(yīng)單元對(duì)應(yīng)該滾輪設(shè)置有軌道。 所述的等離子體輔助化學(xué)氣相沉積設(shè)備，其中該傳輸單元包括有一機(jī)械手臂。 所述的等離子體輔助化學(xué)氣相沉積設(shè)備，其特征在于，該反應(yīng)腔內(nèi)壁面一預(yù)定位 置配置有一定位塊，該電極支撐件具有一擋止件，且該擋止件與該定位塊相對(duì)應(yīng)配置。 所述的等離子體輔助化學(xué)氣相沉積設(shè)備，其中包括一墊塊，配置于該擋止件之上。 所述的等離子體輔助化學(xué)氣相沉積設(shè)備，其中該進(jìn)氣裝置穿過(guò)該反應(yīng)腔并連接至該電極。 所述的等離子體輔助化學(xué)氣相沉積設(shè)備，其中該反應(yīng)腔包括有一上蓋以及一腔 體。 所述的等離子體輔助化學(xué)氣相沉積設(shè)備，其中該承載板為一加熱式承載板。 所述的等離子體輔助化學(xué)氣相沉積設(shè)備，其中包括兩個(gè)以上的支撐柱，配置于該 承載板的下方并抵頂該承載板。 本實(shí)用新型的等離子體輔助化學(xué)氣相沉積裝置，由于承載板為固定式的設(shè)計(jì)，因 此反應(yīng)腔下方機(jī)械體積可得到大幅減少，因此可使等離子體輔助化學(xué)氣相沉積裝置整體厚 度下降。電極支撐件抵頂電極并連接至一高度調(diào)整件，因此本實(shí)用新型的等離子體輔助化 學(xué)氣相沉積裝置中，電極與承載板之間的余隙可進(jìn)行微調(diào)，且可利于基板進(jìn)出時(shí)的傳輸動(dòng) 作流程。 本實(shí)用新型的等離子體輔助化學(xué)氣相沉積裝置，由于承載板加熱器為固定式的設(shè) 計(jì)，抽氣口可設(shè)置于承載板的中心位置，可有效的減少抽氣不均勻的現(xiàn)象，且由于支撐柱可 有效的分配在適當(dāng)位置，因此得以提升周圍角落的抽氣速率，有助于工藝腔體內(nèi)氣場(chǎng)的分 布均勻，而致成膜厚度的均勻度有較優(yōu)異的表現(xiàn)。 上述等離子體輔助化學(xué)氣相沉積裝置中，反應(yīng)腔內(nèi)壁面一預(yù)定位置較佳可配置有
一定位塊，電極支撐件較佳可具有一擋止件，且擋止件與定位塊較佳地是相對(duì)應(yīng)配置。因此
定位塊可用于將擋止件抵擋于一特定位置，使電極與承載板之間的余隙可為一固定值。擋
止件之上可還包括一墊塊，用于調(diào)整電極的停止高度。亦即，由改變墊塊的厚度，則可改變
電極與承載板之間的余隙的大小，以達(dá)到改變電極與基板間的距離的功能，且可同時(shí)達(dá)到
固定電極與承載臺(tái)的平行度的要求，并使成膜厚度均勻性得到良好的大幅提升。墊塊的材
質(zhì)較佳為介電單元的材料，更佳為氧化鋁、鐵氟龍、石英、或其它陶瓷材料。 上述等離子體輔助化學(xué)氣相沉積裝置中，進(jìn)氣裝置較佳穿過(guò)反應(yīng)腔并連接至電
極。電極表面較佳具有多數(shù)個(gè)孔洞，使氣體由進(jìn)氣裝置進(jìn)入電極內(nèi)部后，由孔洞排入至反應(yīng)腔中。 上述等離子體輔助化學(xué)氣相沉積裝置中，反應(yīng)腔較佳包括有一上蓋以及一腔體。 上蓋較佳為一可掀式上蓋，使維修期間可由將上蓋掀起而對(duì)腔體內(nèi)部的組件進(jìn)行維修。 上述等離子體輔助化學(xué)氣相沉積裝置中，承載板較佳為一加熱式承載板，以提供 加熱基板的所需。 上述等離子體輔助化學(xué)氣相沉積裝置中，可還包括兩個(gè)以上的支撐柱，配置于承 載板的下方并抵頂承載板，并作為支撐承載板所用。 本實(shí)用新型提供的等離子體輔助化學(xué)氣相沉積設(shè)備，包括一加載單元、一輸出單 元、至少一反應(yīng)單元、以及一傳輸單元。其中，加載單元、輸出單元、以及反應(yīng)單元圍繞傳輸 單元的周圍而配置，并分別與傳輸單元連接；或配置于該傳輸單元的一側(cè)，并分別與傳輸單 元連接。加載單元可使基板加載本設(shè)備中，輸出單元用以輸出基板。反應(yīng)單元的數(shù)量無(wú)特別 限制可包括l-3個(gè)或更多，是依照需求而調(diào)整。反應(yīng)單元各自獨(dú)立地包括二個(gè)以上的上述 等離子體輔助化學(xué)氣相沉積裝置，且等離子體輔助化學(xué)氣相沉積裝置是互相堆疊而配置。 本實(shí)用新型的等離子體輔助化學(xué)氣相沉積設(shè)備，由于其可使基板獨(dú)立地于各個(gè)等 離子體輔助化學(xué)氣相沉積裝置中反應(yīng)，因此互相之間無(wú)污染的問(wèn)題發(fā)生。
6[0047] 本實(shí)用新型中，由于設(shè)備中等離子體輔助化學(xué)氣相沉積裝置的承載板為固定式的 設(shè)計(jì)，因此反應(yīng)腔下方機(jī)械體積可得到大幅減少，而使等離子體輔助化學(xué)氣相沉積裝置整 體厚度下降，進(jìn)一步可互相堆疊配置而形成一反應(yīng)單元，因此大幅減少了等離子體輔助化 學(xué)氣相沉積設(shè)備整體所需的體積，有效降低廠務(wù)成本。 本實(shí)用新型的設(shè)備的等離子體輔助化學(xué)氣相沉積裝置中，由于電極支撐件的設(shè)計(jì) (電極支撐件抵頂電極并連接至一高度調(diào)整件)而使得電極與承載板之間的余隙可進(jìn)行微 調(diào)，進(jìn)一步使得產(chǎn)物(非晶硅a-Si)的膜厚與質(zhì)量可受到良好的控制，進(jìn)而可以生產(chǎn)高質(zhì)量 串聯(lián)式結(jié)構(gòu)(Tandem)的太陽(yáng)能基板(微晶硅P c-Si)薄膜。 另外，本實(shí)用新型的設(shè)備中所裝設(shè)的反應(yīng)單元的數(shù)目可以依所需增加或減少，且 每一反應(yīng)單元中的等離子體輔助化學(xué)氣相沉積裝置亦可依所需作增減，因此可達(dá)到產(chǎn)量提 升的目標(biāo)。 本實(shí)用新型的等離子體輔助化學(xué)氣相沉積設(shè)備中，每一等離子體輔助化學(xué)氣相沉 積裝置較佳可設(shè)置有多數(shù)個(gè)滾輪，且反應(yīng)單元較佳地是對(duì)應(yīng)滾輪設(shè)置有軌道。如此，當(dāng)維修 期間，反應(yīng)單元中的每一等離子體輔助化學(xué)氣相沉積裝置可由此滾輪及軌道的組合而容易 地拉出進(jìn)行保養(yǎng)。 本實(shí)用新型的等離子體輔助化學(xué)氣相沉積設(shè)備中，傳輸單元較佳包括有一機(jī)械手臂。

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1A是 1B是 2A是 2B是 3A是 3B是 4A是 4B是
-公知的等離子體輔助化學(xué)氣相沉積(PECVD)裝置的示意圖。 -公知的等離子體輔助化學(xué)氣相沉積(PECVD)多腔集束裝置的示意圖。 -公知的連續(xù)式PECVD單 -公知的連續(xù)式PECVD裝置的示意圖。 -公知的批次式PECVD單
-公知的批次式PECVD裝置所使用的治具的示意圖。 -/入
v厶、
-反應(yīng)腔機(jī)構(gòu)的示意圖。
-反應(yīng)腔機(jī)構(gòu)的示意圖。
知的堆f
一公
疊批次式PECVD單一反應(yīng)腔機(jī)構(gòu)的示意圖。 知的堆疊批次式PECVD裝置的示意圖。 5A是本實(shí)用新型一較佳實(shí)施例的化學(xué)氣相沉積裝置的示意圖。 5B是一公知的加熱式承載機(jī)構(gòu)的示意圖。 5C是本實(shí)用新型的承載機(jī)構(gòu)的示意圖。 5D是習(xí)知的承載板下方的氣場(chǎng)均勻性示意圖。 5E是本實(shí)用新型的承載板下方的氣場(chǎng)均勻性示意圖。
6A是本實(shí)用新型一另較佳實(shí)施例的等離子體輔助化學(xué)氣相沉積設(shè)備的示意 圖6B是本實(shí)用新型一另較佳實(shí)施例的等離子體輔助化學(xué)氣相沉積設(shè)備的示意 圖。 圖7A是本實(shí)用新型一另較佳實(shí)施例的等離子體輔助化學(xué)氣相沉積設(shè)備的俯視 圖7B是本實(shí)用新型一另較佳實(shí)施例的等離子體輔助化學(xué)氣相沉積設(shè)備的側(cè)視圖。 圖7C是垂直圖7B所示方向的本實(shí)用新型一另較佳實(shí)施例的等離子體輔助化學(xué)氣
相沉積設(shè)備的側(cè)視圖。 附圖中主要組件符號(hào)說(shuō)明 10反應(yīng)腔；11電極；12進(jìn)氣裝置；13排氣裝置；14射頻(RF)電源供應(yīng)源；15基 板；16承載板；17支撐衍架；18馬達(dá)；19傳輸裝置；2PECVD腔體；21加熱板；22玻璃夾治位 置；23PECVD裝置；3等離子體輔助化學(xué)氣相沉積裝置；30反應(yīng)腔；301腔體；302上蓋；31電
極；32進(jìn)氣裝置；33排氣裝置；34射頻(RF)電源供應(yīng)源；35基板。
具體實(shí)施方式實(shí)施例1 如圖5A所示，本實(shí)施例的等離子體輔助化學(xué)氣相沉積(PECVD)裝置3，包括一反應(yīng) 腔30、一承載板36、一電極31、二個(gè)以上電極支撐件38、一進(jìn)氣裝置32、以及排氣裝置33。 其中，反應(yīng)腔30可依照需求為一圓形反應(yīng)腔或一矩形反應(yīng)腔。高度調(diào)整件39配置于反應(yīng) 腔30之外。承載板36配置于反應(yīng)腔30內(nèi)，用于承載待沉積的基板35。電極31對(duì)應(yīng)承載 板36而配置于反應(yīng)腔30內(nèi)，并與承載板36之間留有一余隙d。電極31與一射頻(RF)電 源供應(yīng)源34連接，以提供電極31 —射頻電源。余隙d為工藝中一可調(diào)參數(shù)，由改變余隙d 的大小而可對(duì)所欲生長(zhǎng)的薄膜特性作微調(diào)整。電極支撐件38位于電極31的一側(cè)并抵頂電 極31，且電極支撐件38穿出反應(yīng)腔30并連接至高度調(diào)整件39。高度調(diào)整件39包含有一 馬達(dá)40或氣壓缸44，可使電極支撐件38上下移動(dòng)，由此電極支撐件38以及高度調(diào)整件39 的運(yùn)作，電極31的高度可作調(diào)整，而使得電極31與承載板36之間的余隙d可進(jìn)行微調(diào)。進(jìn) 氣裝置32連接至反應(yīng)腔30，并提供反應(yīng)所需氣體。排氣裝置33連接至反應(yīng)腔30，以作為 排氣所用。 如圖5B所示，一傳統(tǒng)的加熱式承載機(jī)構(gòu)使用單一中心支撐柱37以提供支撐功能， 在升降動(dòng)作后常會(huì)產(chǎn)生移動(dòng)時(shí)產(chǎn)生搖晃偏轉(zhuǎn)等現(xiàn)象，且在傳統(tǒng)支撐柱僅使用一支的狀況 下，承載板16因加熱器長(zhǎng)期加熱產(chǎn)生變形，因此需要有良好的支撐衍架17來(lái)防上變形。如 圖5C所示，本實(shí)用新型使用固定式2支以上的支撐柱37，因此不會(huì)有位置偏差問(wèn)題產(chǎn)生，同 時(shí)可有效的保持電極的支撐平行度。 如圖5D及5E所示，其分別為一公知以及本實(shí)用新型的承載板下方的氣場(chǎng)均勻性 示意圖。 一般而言，支撐柱37的安排會(huì)影響抽氣口 13的設(shè)置位置，進(jìn)而影響抽氣速率的均 勻性。如圖5D，傳統(tǒng)的支撐柱37的位置設(shè)計(jì)會(huì)使抽氣口 13偏移，而造成抽氣時(shí)周圍四個(gè)角 的抽氣速率會(huì)有極大的不對(duì)稱，致使抽氣不均勻。但在本實(shí)用新型中承載板為固定式的設(shè) 計(jì)，如圖5E所示，抽氣口 13設(shè)置于承載板的中心位置，因此可有效的減少抽氣不均勻的現(xiàn) 象，且由于支撐柱37可有效的分配在適當(dāng)位置，因此得以提升周圍角落的抽氣速率，有助 于工藝腔體內(nèi)氣場(chǎng)的分布均勻，而使成膜厚度的均勻度有較優(yōu)異的表現(xiàn)。 本實(shí)用新型的等離子體輔助化學(xué)氣相沉積裝置，由于承載板36為固定式的設(shè)計(jì)， 因此反應(yīng)腔30下方機(jī)械體積可得到大幅減少，可使等離子體輔助化學(xué)氣相沉積裝置3整體 厚度下降。電極支撐件38抵頂電極31并連接至一高度調(diào)整件39，因此本實(shí)用新型的等離 子體輔助化學(xué)氣相沉積裝置3中，電極31與承載板36之間的余隙d可進(jìn)行微調(diào)。
8[0077] 本實(shí)施例中，反應(yīng)腔30內(nèi)壁面一預(yù)定位置配置有一定位塊41，而電極支撐件38具 有一擋止件42，且擋止件42與定位塊41相對(duì)應(yīng)配置。定位塊41是用于將擋止件42抵擋 于一特定位置，使電極31與承載板36之間的余隙d可為一固定值。 本實(shí)施例中，擋止件42之上還包括一墊塊43，是用于調(diào)整電極31的停止高度，亦
即由改變墊塊43的厚度，則可改變電極31與該承載板36之間的余隙d的大小。墊塊43
的材質(zhì)較佳為介電單元的材料，更佳為氧化鋁、鐵氟龍、石英、或其它陶瓷材料。 本實(shí)施例中，進(jìn)氣裝置32穿過(guò)反應(yīng)腔30并連接至電極31。電極31表面具有多數(shù)
個(gè)孔洞(圖未示)，使氣體由進(jìn)氣裝置32進(jìn)入電極31內(nèi)部后，由孔洞(圖未示)排入至反
應(yīng)腔30內(nèi)。 本實(shí)施例中，反應(yīng)腔30包括有一上蓋302以及一腔體301。上蓋302為一可掀式 上蓋302，使維修期間可由將上蓋302掀起而對(duì)腔體301內(nèi)部的組件進(jìn)行維修。 本實(shí)施例中，承載板36為一加熱式承載板，以提供加熱基板的所需。 實(shí)施例2 如圖6A、圖6B，本實(shí)施例提供一種等離子體輔助化學(xué)氣相沉積設(shè)備5，包括一加 載單元51、一輸出單元52、至少一反應(yīng)單元53、以及一傳輸單元54。加載單元51可使基板 (圖未示)載入本設(shè)備5中，輸出單元52用以輸出基板(圖未示)。本實(shí)施例的等離子體 輔助化學(xué)氣相沉積設(shè)備5包括有四個(gè)反應(yīng)單元53，但不限于此，亦可包括1-3個(gè)或更多，依 照需求而調(diào)整。加載單元51、輸出單元52、以及反應(yīng)單元53圍繞傳輸單元54的周圍而配 置，并分別與傳輸單元54連接。反應(yīng)單元53可各自獨(dú)立地包括二個(gè)以上等離子體輔助化 學(xué)氣相沉積裝置3，且等離子體輔助化學(xué)氣相沉積裝置3之間是互相堆疊而配置。本實(shí)施例 中，每一反應(yīng)單元53包括有三個(gè)等離子體輔助化學(xué)氣相沉積裝置3。其等離子體輔助化學(xué) 氣相沉積裝置3如同實(shí)施例1中所述的等離子體輔助化學(xué)氣相沉積裝置3，因此裝置3的內(nèi) 部組件的細(xì)節(jié)則不在此贅述。 本實(shí)用新型的等離子體輔助化學(xué)氣相沉積設(shè)備5，由于其可使基板獨(dú)立地于各個(gè) 等離子體輔助化學(xué)氣相沉積裝置3中反應(yīng)，因此互相之間污染性可降至最低。另外，由于等 離子體輔助化學(xué)氣相沉積裝置3的承載板36為固定式的設(shè)計(jì)，因此反應(yīng)腔30下方機(jī)械體 積可得到大幅減少，而使等離子體輔助化學(xué)氣相沉積裝置3整體厚度下降，進(jìn)一步可互相 堆疊配置而形成一反應(yīng)單元5，因此大幅減少了等離子體輔助化學(xué)氣相沉積設(shè)備5整體所 需的體積，有效降低廠務(wù)成本。等離子體輔助化學(xué)氣相沉積裝置3中電極支撐件38的設(shè)計(jì) (電極支撐件38抵頂電極31并連接至一高度調(diào)整件39)，使得電極31與該承載板36之間 的余隙d可進(jìn)行微調(diào)，使得產(chǎn)物的膜厚可受到良好的控制。另外，等離子體輔助化學(xué)氣相沉 積設(shè)備5中所裝設(shè)的反應(yīng)單元53的數(shù)目可以依所需增加或減少，且每一反應(yīng)單元53中的 等離子體輔助化學(xué)氣相沉積裝置3亦可依所需作增減，因此可達(dá)到產(chǎn)量提升的目標(biāo)。 本實(shí)施例中，每一等離子體輔助化學(xué)氣相沉積裝置3設(shè)置有多數(shù)個(gè)滾輪55，而反 應(yīng)單元53中對(duì)應(yīng)此滾輪設(shè)置有軌道56。如此，當(dāng)維修期間，反應(yīng)單元53中的每一等離子體 輔助化學(xué)氣相沉積裝置3可由此滾輪55及軌道56的組合而容易地拉出進(jìn)行保養(yǎng)。 本實(shí)施例中，傳輸單元54包括有一機(jī)械手臂541，以作為傳送基板的用途。 本實(shí)施例中，反應(yīng)腔30包括有一上蓋302以及一腔體301。上蓋302為一可掀式 上蓋302，使維修期間可由將上蓋302掀起而對(duì)腔體301內(nèi)部的組件進(jìn)行維修。[0088] 實(shí)施例3 如圖7A、圖7B、以及圖7C所示，本實(shí)施例提供一種等離子體輔助化學(xué)氣相沉積設(shè) 備，包括一加載單元51、一輸出單元52、至少一反應(yīng)單元53、以及一傳輸單元54。加載單 元51可使基板(圖未示)載入本設(shè)備5中，輸出單元52用以輸出基板(圖未示)。本實(shí)施 例的等離子體輔助化學(xué)氣相沉積設(shè)備5包括有四個(gè)反應(yīng)單元53，但不限于此，亦可包括1-3 個(gè)或更多，依照需求而調(diào)整。加載單元51、輸出單元52、以及反應(yīng)單元53系配置于傳輸單 元54的一側(cè)，并分別與傳輸單元54連接。反應(yīng)單元53可各自獨(dú)立地包括二個(gè)以上等離子 體輔助化學(xué)氣相沉積裝置3，且等離子體輔助化學(xué)氣相沉積裝置3之間是互相堆疊而配置。 本實(shí)施例中，每一反應(yīng)單元53包括有三個(gè)等離子體輔助化學(xué)氣相沉積裝置3。其等離子體 輔助化學(xué)氣相沉積裝置3如同實(shí)施例1中所述的等離子體輔助化學(xué)氣相沉積裝置3，因此裝 置3的內(nèi)部組件的細(xì)節(jié)與反應(yīng)單元5的細(xì)節(jié)則不在此贅述。 本實(shí)用新型的等離子體輔助化學(xué)氣相沉積設(shè)備，可將設(shè)備的排列方式由環(huán)形圍繞 方式改成矩陣形式，對(duì)工廠的設(shè)備生產(chǎn)動(dòng)線流暢有極大的幫助。 上述實(shí)施例僅為了方便說(shuō)明而舉例而已，本實(shí)用新型所主張的權(quán)利范圍自應(yīng)以申 請(qǐng)的權(quán)利要求范圍所述為準(zhǔn)，而非僅限于上述實(shí)施例。
權(quán)利要求一種等離子體輔助化學(xué)氣相沉積設(shè)備，其特征在于，包括一加載單元；一輸出單元；至少一反應(yīng)單元；以及一傳輸單元；其中，該加載單元、該輸出單元、以及該反應(yīng)單元系圍繞該傳輸單元的周圍而配置，或配置于該傳輸單元的一側(cè)，并分別與該傳輸單元連接；該至少一反應(yīng)單元各自獨(dú)立地包括二個(gè)以上的等離子體輔助化學(xué)氣相沉積裝置，且該二個(gè)以上的等離子體輔助化學(xué)氣相沉積裝置互相堆疊而配置。
2. 如權(quán)利要求1所述的等離子體輔助化學(xué)氣相沉積設(shè)備，其特征在于，該化學(xué)氣相沉 積裝置包括一反應(yīng)腔；一高度調(diào)整件，配置于該反應(yīng)腔之外； 一承載板，配置于該反應(yīng)腔內(nèi)；一電極，對(duì)應(yīng)該承載板而配置于該反應(yīng)腔內(nèi)，并與該承載板之間留有一余隙； 至少一電極支撐件，位于該電極的一側(cè)并抵頂該電極，且該電極支撐件穿出該反應(yīng)腔 并連接至該高度調(diào)整件；一進(jìn)氣裝置，連接至該反應(yīng)腔；以及 一排氣裝置，連接至該反應(yīng)腔。
3. 如權(quán)利要求2所述的等離子體輔助化學(xué)氣相沉積設(shè)備，其特征在于，該每一等離子 體輔助化學(xué)氣相沉積裝置設(shè)置有多數(shù)個(gè)滾輪，且該反應(yīng)單元對(duì)應(yīng)該滾輪設(shè)置有軌道。
4. 如權(quán)利要求1所述的等離子體輔助化學(xué)氣相沉積設(shè)備，其特征在于，該傳輸單元包 括有一機(jī)械手臂。
5. 如權(quán)利要求2所述的等離子體輔助化學(xué)氣相沉積設(shè)備，其特征在于，該反應(yīng)腔內(nèi)壁 面一預(yù)定位置配置有一定位塊，該電極支撐件具有一擋止件，且該擋止件與該定位塊相對(duì) 應(yīng)配置。
6. 如權(quán)利要求5所述的等離子體輔助化學(xué)氣相沉積設(shè)備，其特征在于，包括一墊塊，配 置于該擋止件之上。
7. 如權(quán)利要求2所述的等離子體輔助化學(xué)氣相沉積設(shè)備，其特征在于，該進(jìn)氣裝置穿 過(guò)該反應(yīng)腔并連接至該電極。
8. 如權(quán)利要求2所述的等離子體輔助化學(xué)氣相沉積設(shè)備，其特征在于，該反應(yīng)腔包括 有一上蓋以及一腔體。
9. 如權(quán)利要求2所述的等離子體輔助化學(xué)氣相沉積設(shè)備，其特征在于，該承載板為一 加熱式承載板。
10. 如權(quán)利要求2所述的等離子體輔助化學(xué)氣相沉積設(shè)備，其特征在于，包括兩個(gè)以上 的支撐柱，配置于該承載板的下方并抵頂該承載板。
專利摘要一種等離子體輔助化學(xué)氣相沉積裝置，包括反應(yīng)腔、承載板、電極、多個(gè)電極支撐件、進(jìn)氣裝置、以及排氣裝置。高度調(diào)整件配置于反應(yīng)腔外。承載板與電極互相對(duì)應(yīng)并配置于反應(yīng)腔內(nèi)。電極支撐件位于電極的一側(cè)并抵頂電極，并穿出反應(yīng)腔而連接至高度調(diào)整件。進(jìn)氣裝置及排氣裝置分別連接至反應(yīng)腔。本實(shí)用新型的等離子體輔助化學(xué)氣相沉積裝置，由于承載板為固定式的設(shè)計(jì)，因此反應(yīng)腔下方機(jī)械體積可得到大幅減少，可使等離子體輔助化學(xué)氣相沉積裝置整體厚度下降，可利用多出的空間堆疊多個(gè)處理腔進(jìn)行批次工藝，有效的大幅提升產(chǎn)能。
文檔編號(hào)C30B25/00GK201442988SQ200920008308
公開日2010年4月28日 申請(qǐng)日期2009年3月26日 優(yōu)先權(quán)日2009年3月26日
發(fā)明者孫湘平, 楊宏河, 林偉德, 羅順遠(yuǎn), 陳友凡 申請(qǐng)人:富臨科技工程股份有限公