一种电浆增强式薄膜沉积设备制造技术

本发明专利技术为一种电浆增强式薄膜沉积设备，包括一腔体、一承载件、一喷洒头、一环状隔离单元及一射频线圈，其中腔体包括一容置空间，承载件位于容置空间内具有一承载面，并透过承载面承载至少一基板。喷洒头流体连接容置空间，喷洒头的出气口朝向承载面。环状隔离单元包括一设置空间，承载件、喷洒头及环状隔离单元在容置空间内定义出一反应空间，设置空间与容置空间彼此独立，喷洒头用以提供一前驱物至反应空间，射频线圈设置于设置空间内且耦接一射频电源，以对基板进行电浆增强式薄膜沉积制程。以对基板进行电浆增强式薄膜沉积制程。以对基板进行电浆增强式薄膜沉积制程。

【技术实现步骤摘要】
一种电浆增强式薄膜沉积设备


[0001]本专利技术有关于一种电浆增强式薄膜沉积设备，尤指一种电浆增强式原子层沉积设备，其将设置射频线圈的环状隔离单元与喷洒头及承载件定义出反应空间，且使射频线圈与反应空间彼此独立。

技术介绍

[0002]电浆增强式原子层沉积(PEALD)是常用的薄膜沉积设备，并普遍被使用在集成电路、发光二极管及显示器等制程中。由于需要在低于前驱物裂解温度及/或晶圆损伤温度的相对低温下达到提升反应速度等功效，往往采用电浆促进薄膜沉积的速度及/或均匀性。
[0003]为了减少晶圆直接接触电浆所带来的损伤，另一类型的电浆反应器因而产生，此类型的设计被称为远程电浆(remote plasma)。然而，在使用远程电浆的情况下，尤其是远程电浆通常须通过喷洒头的高深宽比出气口(也就是喷洒头的出气口相当狭长)的情况下，往往会遭遇远程电浆在通过出气口后于反应空间衰减的问题，以致远程电浆辅助沉积的效果大受影响。

技术实现思路

[0004]如
技术介绍
所述，习用的电浆增强式薄膜沉积设备所使用远程电浆在通过喷洒头的高深宽比出气口之后，往往造成远程电浆的衰减，从而影响制程的效果。为此本专利技术提出一种新颖的电浆增强式薄膜沉积设备，透过环状隔离单元、喷洒头及承载件定义出反应空间。而环状隔离单元用以设置射频线圈，使射频线圈与反应空间彼此独立，以在反应空间中产生及/或增强电浆，进而提升制程的效果。
[0005]本专利技术的一目的，在于提供一种电浆增强式薄膜沉积设备，包括一腔体、一承载件、一喷洒头、一环状隔离单元及一射频线圈，其中承载件、喷洒头及环状隔离单元在容置空间内定义出一反应空间，设置射频线圈的设置空间与放置晶圆的容置空间彼此独立，喷洒头用以提供至少一前驱物至反应空间，射频线圈设置于环状隔离单元的设置空间内，射频线圈耦接一射频电源。因此，彼此独立的设置空间与容置空间能避免射频线圈与反应空间相互污染。
[0006]在实际应用时，腔体包括一容置空间，承载件位于容置空间内具有一承载面，并透过承载面承载至少一基板，喷洒头流体连接容置空间且以多个出气口朝向承载件的承载面。所述的电浆增强式薄膜沉积设备包括至少一进气管线穿过盖板或腔体，并经由进气管线将一气体输送至环状隔离单元的设置空间。可视制程需要改变环状隔离单元的设置空间中的气体条件。所述的环状隔离单元具有一开口，设置空间经由开口流体连接设置空间外部的一大气环境。
[0007]环状隔离单元为一体成形的陶瓷环、一金属氧化物环或一金属氮化物环。
[0008]本专利技术的有益效果是：通过彼此独立的所述设置空间与所述容置空间，本专利技术能提供一种包括无缝隙的电浆增强式薄膜沉积设备而更好地避免射频线圈与反应空间相互
污染。
附图说明
[0009]图1为本专利技术第一实施例的电浆增强式薄膜沉积设备的剖面示意图。
[0010]图2为本专利技术第二实施例的电浆增强式薄膜沉积设备的剖面示意图。
[0011]图3为本专利技术第三实施例的电浆增强式薄膜沉积设备的剖面示意图。
[0012]图4为本专利技术第四实施例的电浆增强式薄膜沉积设备的剖面示意图。
[0013]图5为本专利技术第五实施例的电浆增强式薄膜沉积设备的剖面示意图。
[0014]图6为本专利技术第六实施例的电浆增强式薄膜沉积设备的剖面示意图。
[0015]图7为本专利技术第七实施例的电浆增强式薄膜沉积设备的剖面示意图。
[0016]图8为本专利技术第八实施例的电浆增强式薄膜沉积设备的一实施型态的剖面示意图。
[0017]图9为本专利技术射频线圈与环状隔离单元设置结构的立体示意图。
[0018]图10为本专利技术射频线圈与环状隔离单元设置结构的俯视图。
[0019]附图标记说明：1
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电浆增强式薄膜沉积设备；10
‑
腔体；100
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容置空间；101
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本体；1010
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承载部；1011
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腔体开口；102
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盖板；11
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承载件；110
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承载面；12
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喷洒头；121
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出气口；1210
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出气位置；122
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输入管线；13
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环状隔离单元；130
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开口；131
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内墙；132
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外墙；133
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底面；1331
‑
沟槽；134
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密封盖；135
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固定件；1351
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凹部；14
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射频线圈；15
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射频电源；16
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功率计；17
‑
匹配器；18
‑
光放射光谱视埠；19
‑
进气管线；2
‑
基板；20
‑
腔体；200
‑
容置空间；201
‑
本体；2011
‑
腔体开口；23
‑
环状隔离单元；230
‑
开口；231
‑
内墙；233
‑
底面；H
‑
水平面；R
‑
反应空间；S
‑
设置空间。
具体实施方式
[0020]请参阅图1，其为本专利技术第一实施例的电浆增强式薄膜沉积设备1的剖面示意图。如图1所示，电浆增强式薄膜沉积设备1包括一腔体10、一承载件11、一喷洒头12(showerhead)、一环状隔离单元13以及一射频线圈14。
[0021]腔体10包括一容置空间100。承载件11位于容置空间100内具有一承载面110，并透过承载面110承载至少一基板2。喷洒头12流体连接容置空间100，喷洒头12具有多个出气口121，所述些出气口121朝向承载件11的承载面110。环状隔离单元13包括一设置空间S。特别地，承载件11、喷洒头12及环状隔离单元13在容置空间100内定义出一反应空间R，设置空间S与容置空间100彼此独立，喷洒头12用以提供至少一前驱物至反应空间R。射频线圈14设置于环状隔离单元13的设置空间S内，射频线圈14耦接一射频电源15。
[0022]详细而言，喷洒头12位于反应空间R的上方，承载件11位于反应空间R的下方，而环状隔离单元13环绕反应空间R的外侧。耦接射频电源15的射频线圈14提升离子与电子在电浆内的碰撞频率，以达到增加电浆内离子的目的，进而促进喷洒头12的出气口121所流出的一气态流体成为电浆态，及/或维持电浆的稳定，从而辅助前驱物于承载面110的基板2上反应，进一步形成原子层级的一薄膜。在其它的实施例中，气态流体可为一涤洗气体。
[0023]在可行的实施例中，设置空间S与容置空间100之间以环状隔离单元13分开而彼此独立。进一本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种电浆增强式薄膜沉积设备，包括：一腔体，包括一容置空间；一承载件，位于所述容置空间内具有一承载面，并透过所述承载面承载至少一基板；一喷洒头，流体连接所述容置空间，所述喷洒头具有多个出气口，所述些出气口朝向所述承载件的所述承载面；一环状隔离单元，包括一设置空间，其中所述承载件、所述喷洒头及所述环状隔离单元在所述容置空间内定义出一反应空间，所述设置空间与所述容置空间彼此独立，所述喷洒头用以提供至少一前驱物至所述反应空间；以及一射频线圈，设置于所述环状隔离单元的所述设置空间内，所述射频线圈耦接一射频电源。2.根据权利要求1所述的电浆增强式薄膜沉积设备，其特征在于，其中所述腔体包括：一本体，具有一承载部及一腔体开口，其中所述腔体开口连通所述容置空间，而所述承载部则凸出或凹入所述本体，并用以承载所述环状隔离单元；及一盖板，覆盖所述本体的所述腔体开口，并在所述本体及所述盖板之间形成所述容置空间。3.根据权利要求2所述的电浆增强式薄膜沉积设备，其特征在于，其中所述环状隔离单元包括：一内墙，环绕设置在所述反应空间的外侧；一外墙，环绕设置在所述内墙的外侧，其中所述腔体的所述盖板连接所述内墙及所述外墙的一端；及一底面，连接于所述内墙及所述外墙的另一端，并设置在所述本体的所述承载部上，其中所述盖板、所述内墙、所述外墙及所述底面之间形成所述设置空间。4.根据权利要求3所述的电浆增强式薄膜沉积设备，其特征在于，包括至少一进气管线穿过所述盖板，并经由所述进气管线...

【专利技术属性】
技术研发人员：林俊成，
申请(专利权)人：天虹科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：