物理气相沉积系统技术方案

本发明专利技术是有关一种物理气相沉积系统，包括一沉积反应室、一磁石、一行星齿轮组、一第一驱动装置、一驱动齿轮以及一第二驱动装置。磁石设置于沉积反应室之上。行星齿轮组具有一环形齿圈、一第一齿轮、一第二齿轮及一平衡齿轮。环形齿圈围绕第一齿轮、第二齿轮及平衡齿轮，并具有一内齿面及一外齿面。环形齿圈的旋转中心轴与第一齿轮的旋转中心轴重合。第二齿轮及平衡齿轮啮合于内齿面与第一齿轮之间。第二齿轮的旋转中心轴是重合并连接于磁石的旋转中心轴。第一驱动装置连接于第一齿轮的旋转中心轴，驱动齿轮啮合于外齿面。第二驱动装置连接于驱动齿轮。本发明专利技术藉由均匀的磁场分布可以提升等离子体轰击的均匀度，而能够有效的提升靶材利用率。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种物理气相沉积系统，特别是涉及一种藉由均匀的磁场 分布来提升等离子体轰击均匀度，而可有效提升靶材利用率的物理气相沉 积系统。
技术介绍
一般来说， 一物理气相沉积系统通常会具有一沉积反应室，其可同时容置一靶材(target)及一晶圓，在此，靶材通常是位于晶圓的上方。就运作 上而言，在沉积反应室内会产生等离子体(等离子体即电浆，以下均称为等 离子体)来轰击靶材(例如，铝材)的表面，以使得靶材分解成微粒。接着，受 到等离子体轰击而从靶材上分解出的微粒会掉落至晶圆的表面上，并因而 沉积于晶圓的表面上。为了增加沉积速率或等离子体轰击耙材的速率， 一般会利用磁场来改 变电子运行轨迹，以增加其与等离子体生成气体碰撞机率，进而提高反应 室内的等离子体密度，而其最常见的方式即是在沉积反应室的上方设置有 一可转动的磁石。举例来说,请参阅图1所示，是显示一现有习知的物理气 相沉积系统的部分俯浮见示意图。在一现有习知的物理气相沉积系统的 一沉 积反应室10的外部上方设置有一磁石20及一配重块30。该磁石20是绕着 沉积反应室10的一中心轴C来做旋转，而配重块30则是连接于磁石20的 一端，其主要是用来提升磁石20旋转时的稳定度。因此，当磁石20旋转 时，其所提供的磁场即可提升沉积反应室10内的靶材处的等离子体密度，进 而增进晶圓上沉积的速率。然而，由于磁石20的形状及旋转限制，磁石20在沉积反应室10中所 造成的磁场分布会不均匀，因而会使得沉积反应室10内的等离子体密度分 布不均匀。如此一来，沉积反应室10内的靶材(图中未显示)便会受到不均 匀的等离子体轰击。更详细的说，靶材在经过一^R时间的等离子体轰击之 后，其会具有一波浪形的表面形状。也就是说，靶材的某些部分(受到较大 的磁场吸引)会因受到较多的等离子体轰击而相对地被消耗较多，而靶材的 其余部分(受到较小的磁场吸引)则会因受到较少的等离子体轰击而相对地 被消耗较小。如上所述，当靶材消耗较多部分已经不可供等离子体轰击的 材料存在时，或由于耙材的表面起伏导致无法沉积均匀薄膜时，其必须整 个被更换掉。然而，此时靶材整体上仍会残留有大量可供等离子体轰击的材料，因而会造成靶材使用上的浪费。由此可见，上述现有的物理气相沉积系统在结构与使用上，显然仍存在 有不便与缺陷，而亟待加以进一步改进。为解决上述存在问题，相关厂商莫 不费尽心思来谋求解决之道，但长久以来一直未见适用设计发展完成，此显 然是相关业者急欲解决的问题。因此如何能创设一种新型结构的物理气相 沉积系统，实属当前重要研发课题之一，亦成为当前业界极需改进的目标。有鉴于上述现有的物理气相沉积系统存在的缺陷，本专利技术人基于从事 此类产品设计制造多年丰富的实务经验及专业知识，并配合学理的运用，积 极加以研究创新，以期创设一种新型结构的物理气相沉积系统，能改进一般 现有的物理气相沉积系统，使其更具有实用性。经过不断的研究、设计，并 经过反复试作样品及改进后，终于创设出确具实用价值的本专利技术。
技术实现思路
本专利技术的目的在于，克服现有的物理气相沉积系统存在的缺陷，而提 供一种新型结构的物理气相沉积系统，所要解决的技术问题是使其藉由均 匀的磁场分布来提升等离子体轰击的均匀度，而可以有效的提升靶材的利 用率，进而能够降低整体制造成本，非常适于实用。本专利技术的目的及解决其技术问题是采用以下技术方案来实现的。依据本专利技术提出的一种物理气相沉积系统，其包括 一沉积反应室； 一磁石，是 以转动及移动的方式设置于该沉积反应室之上； 一行星齿轮组，具有一环 形齿圈、 一第一齿轮、 一第二齿轮及一平衡齿轮，其中，该环形齿圈是围绕 该第一齿轮、该第二齿轮及该平衡齿轮，并且具有一内齿部及一外齿部，该 环形齿圈的旋转中心轴是与该第一齿轮的旋转中心轴重合，该第二齿轮及 该平衡齿轮是分别啮合于该内齿部与该第 一齿轮之间，以及该第二齿轮的 旋转中心轴是重合并连接于该磁石的旋转中心轴； 一第一驱动装置，连接 于该第一齿轮的旋转中心轴，是用以驱使该第一齿轮旋转； 一驱动齿轮,啮 合于该环形齿圈的该外齿部，是用以驱使该环形齿圈旋转；以及一第二驱 动装置，连接于该驱动齿轮,是用以驱使该驱动齿轮旋转。本专利技术的目的及解决其技术问题还可采用以下技术措施进一步实现。前述的物理气相沉积系统，其中所述的磁石的旋转半径是等于或大于 该第二齿轮的旋转半径。前述的物理气相沉积系统，其中所述的第一驱动装置具有一第一马达 及一第一转轴，该第二驱动装置具有一第二马达及一第二转轴，该第一转 轴是连接于该第 一马达与该第 一齿轮的旋转中心轴之间，以及该第二转轴 是连接于该第二马达与该驱动齿轮之间。前述的物理气相沉积系统，其中所述的该第一驱动装置与该第二驱动装置之间，更包括一传动皮带作为连结。前述的物理气相沉积系统，其中所述的第 一驱动装置具有 一马达及一 第一转轴，该第二驱动装置具有一变速机构及一第二转轴，该第一转轴是 连接于该马达与该第一齿轮的旋转中心轴之间，该传动皮带是连接于该第 一转轴与该变速才几构之间，以及该第二转轴是连接于该变速机构与该驱动齿轮之间。本专利技术与现有^1术相比具有明显的优点和有益效果。由以上可知，为达到上述目的，本专利技术提供一种物理气相沉积系统，包括一沉积反应室； 一磁 石，是以转动及移动的方式设置于该沉积反应室之上； 一行星齿轮组，具有 一环形齿圈、 一第一齿轮、 一第二齿轮及一平衡齿轮，其中，该环形齿圈 是围绕该第一齿轮、该第二齿轮及该平衡齿轮，并且具有一内齿部及一外 齿部，该环形齿圈的旋转中心轴是与该第一齿轮的旋转中心轴重合，该第 二齿轮是间隔于该平衡齿轮，该第二齿轮及该平衡齿轮是分别啮合于该内 齿部与该第一齿轮之间，以及该第二齿轮的旋转中心轴是重合并连接于该 磁石的旋转中心轴； 一第一驱动装置，连接于该第一齿轮的旋转中心轴，是 用以驱使该第一齿轮旋转； 一驱动齿轮，啮合于该环形齿圏的该外齿部，是 用以驱使该环形齿圏旋转；以及一第二驱动装置，连接于该驱动齿轮，是用 以驱使该驱动齿轮旋转。同时，根据本专利技术的物理气相沉积系统，该磁石的旋转半径是等于或大 于该第二齿轮的旋转半径。又在本专利技术中，该第一驱动装置具有一第一马达及一第一转轴，该第 二驱动装置具有一第二马达及一第二转轴，该第一转轴是连接于该第一马 达与该第一齿轮的旋转中心轴之间，以及该第二转轴是连接于该第二马达 与该驱动齿轮之间。又在本专利技术中，更包括一传动皮带，是连接于该第一驱动装置与该第二 驱动装置之间。又在本专利技术中，该第一驱动装置具有一马达及一第一转轴，该第二驱 动装置具有一变速机构及一第二转轴，该第一转轴是连接于该马达与该第 一齿轮的旋转中心轴之间，该传动皮带是连接于该第一转轴与该变速机构 之间，以及该第二转轴是连接于该变速机构与该驱动齿轮之间。借由上述技术方案，本专利技术物理气相沉积系统至少具有下列优点及有 益效果本专利技术所揭露的物理气相沉积系统可以藉由控制i兹石的运行轨迹 而使得沉积反应室内的等离子体蜜度分布能更加均匀，藉由均匀的磁场分 布来提升等离子体轰击的均匀度，而可有效的提升靶材的利用率，进而能 够降低整体制造成本，非常适于实用。综上所述，本专利技术是有关于一种物理气相沉积系统，包括一沉积反应室、本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种物理气相沉积系统，其特征在于其包括：一沉积反应室；一磁石，是以转动及移动的方式设置于该沉积反应室之上；一行星齿轮组，具有一环形齿圈、一第一齿轮、一第二齿轮及一平衡齿轮，其中，该环形齿圈是围绕该第一齿轮、该第二齿轮及该平衡齿轮，并且具有一内齿部及一外齿部，该环形齿圈的旋转中心轴是与该第一齿轮的旋转中心轴重合，该第二齿轮及该平衡齿轮是分别啮合于该内齿部与该第一齿轮之间，以及该第二齿轮的旋转中心轴是重合并连接于该磁石的旋转中心轴；一第一驱动装置，连接于该第一齿轮的旋转中心轴，是用以驱使该第一齿轮旋转；一驱动齿轮，啮合于该环形齿圈的该外齿部，是用以驱使该环形齿圈旋转；以及　一第二驱动装置，连接于该驱动齿轮，是用以驱使该驱动齿轮旋转。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：吴孝哲，蔡文立，李名言，
申请(专利权)人：茂德科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：71[中国|台湾]