專利名稱：化學(xué)氣相沉積設(shè)備及其冷卻箱的制作方法
化學(xué)氣相沉積設(shè)備及其冷卻箱
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一 種化學(xué)氣相沉積設(shè)備及其冷卻箱，特別是涉及一種可進(jìn)行腔體自我 清洗的化學(xué)氣相沉積設(shè)備及其冷卻箱。
背景技術(shù)：
化學(xué)氣相沉積(Chemical Vapor Deposition, CVD)是一種用來產(chǎn)生純度高、性 能好的固態(tài)材料的化學(xué)制程技術(shù)。一般的化學(xué)氣相沉積(CVD)設(shè)備可進(jìn)行腔體自我清洗 (Chamber self-clean)，以提高反應(yīng)腔室(Chamber)內(nèi)的潔凈度(cleaniness)。此時，清 洗氣體，例如NF 3氣體，可通過一遠(yuǎn)程等離子源(Remote Plasma Source, RPS)來解離成氟 (F)離子，此氟離子可經(jīng)由冷卻箱(cooling block)及氣體管道來通入反應(yīng)腔室內(nèi)，以清潔 此反應(yīng)腔室。然而，由于冷卻箱或氣體管道是以金屬材料來制成，例如鋁，因此，在氟離子進(jìn)入 反應(yīng)腔室之前，部分的氟離子可能會跟冷卻箱或氣體管道的金屬材料發(fā)生反應(yīng)，而無法進(jìn) 入反應(yīng)腔室內(nèi)，例如氟離子可能會跟鋁反應(yīng)成氟化鋁。因此，進(jìn)入反應(yīng)腔室內(nèi)的氟離子可能 不足以完全地進(jìn)行腔體自我清洗，亦即清洗度(cleanrate)不足，而影響反應(yīng)腔室內(nèi)的潔 凈度。故，有必要提供一種化學(xué)氣相沉積設(shè)備及其冷卻箱，以解決現(xiàn)有技術(shù)所存在的問題。

發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的主要目的在于提供一種化學(xué)氣相沉積設(shè)備，化學(xué)氣相沉積設(shè)備包括反應(yīng)腔室；至少一清潔氣體通道，連接于所述反應(yīng)腔室與遠(yuǎn)程等離子源之間；以及防氟化材料層，形成于所述清潔氣體通道內(nèi)。本發(fā)明的另一目的在于提供一種化學(xué)氣相沉積設(shè)備的冷卻箱，所述冷卻箱包括箱體；至少一清潔氣體通道，形成于所述箱體內(nèi)，并連接于所述化學(xué)氣相沉積設(shè)備的反 應(yīng)腔室以及遠(yuǎn)程等離子源之間；以及防氟化材料層，形成于所述清潔氣體通道內(nèi)。在本發(fā)明的一實(shí)施例中，所述化學(xué)氣相沉積設(shè)備還包括第一冷卻箱、氣體管道及 第二冷卻箱，所述第一冷卻箱連接于所述遠(yuǎn)程等離子源，所述氣體管道連接于所述第一冷 卻箱與所述第二冷卻箱，所述第二冷卻箱連接于所述反應(yīng)腔室。在本發(fā)明的一實(shí)施例中，所述清潔氣體通道是形成于所述第一冷卻箱、所述氣體 管道及所述第二冷卻箱的至少一個內(nèi)。在本發(fā)明的一實(shí)施例中，所述防氟化材料層是涂層，其形成于所述清潔氣體通道 的內(nèi)壁表面上。
在本發(fā)明的一實(shí)施例中，所述防氟化材料層的材料為聚四氟乙烯。在本發(fā)明的一實(shí)施例中，所述防氟化材料層形成于所述清潔氣體通道的全部內(nèi)壁 表面上。在本發(fā)明的一實(shí)施例中，所述防氟化材料層形成于所述清潔氣體通道的部分內(nèi)壁 表面上。在本發(fā)明的一實(shí)施例中，所述防氟化材料層是由套管來形成，其套置于所述清潔 氣體通道內(nèi)。在本發(fā)明的一實(shí)施例中，所述化學(xué)氣相沉積設(shè)備還包括防氟化材料管，其是以防 氟化材料來一體成型，所述清潔氣體通道是形成于所述防氟化材料管內(nèi)，而形成所述防氟 化材料層于所述清潔氣體通道內(nèi)。相較于現(xiàn)有的化學(xué)氣相沉積設(shè)備，其氟離子不足以完全地進(jìn)行腔體自我清洗，本 發(fā)明的化學(xué)氣相沉積設(shè)備可通過清潔氣體通道內(nèi)的防氟化材料層來防止氟離子在進(jìn)入反 應(yīng)腔室之前發(fā)生氟化反應(yīng)，以確保氟離子進(jìn)入反應(yīng)腔室的量，因而可確保反應(yīng)腔室內(nèi)的潔 凈度。為讓本發(fā)明的上述內(nèi)容能更明顯易懂，下文特舉優(yōu)選實(shí)施例，并配合所附圖式，作 詳細(xì)說明如下

圖1顯示依照本發(fā)明的第一實(shí)施例的化學(xué)氣相沉積設(shè)備的示意圖；圖2A和圖2B顯示依照本發(fā)明的第一實(shí)施例的化學(xué)氣相沉積設(shè)備的剖面示意圖；圖3顯示依照本發(fā)明的第二實(shí)施例的化學(xué)氣相沉積設(shè)備的示意圖；圖4顯示依照本發(fā)明的第三實(shí)施例的化學(xué)氣相沉積設(shè)備的示意圖。
具體實(shí)施方式
以下各實(shí)施例的說明是參考附加的圖式，用以例示本發(fā)明可用以實(shí)施的特定實(shí)施 例。本發(fā)明所提到的方向用語，例如「上」、「下」、「前」、「后」、「左」、「右」、「內(nèi)」、「外」、「側(cè) 面」等，僅是參考附加圖式的方向。因此，使用的方向用語是用以說明及理解本發(fā)明，而非用 以限制本發(fā)明。在圖中，結(jié)構(gòu)相似的單元是以相同標(biāo)號表示。請參照圖1，其顯示依照本發(fā)明的第一實(shí)施例的化學(xué)氣相沉積設(shè)備的示意圖。本 實(shí)施例的化學(xué)氣相沉積設(shè)備100可用以沉積材料于基材上，例如，化學(xué)氣相沉積設(shè)備100可 形成薄膜 于晶圓或玻璃基板上。本實(shí)施例的化學(xué)氣相沉積設(shè)備100可通過遠(yuǎn)程等離子源 (RPS) 101來引入氟離子氣體，以進(jìn)行腔體自我清洗。此遠(yuǎn)程等離子源101可設(shè)置于化學(xué)氣 相沉積設(shè)備100上；或者，此遠(yuǎn)程等離子源101亦可設(shè)置于化學(xué)氣相沉積設(shè)備100之外。請參照圖1、圖2A及圖2B，圖2A及圖2B顯示依照本發(fā)明的第一實(shí)施例的化學(xué)氣 相沉積設(shè)備的剖面示意圖。本實(shí)施例的化學(xué)氣相沉積設(shè)備100可包括反應(yīng)腔室110、第一 冷卻箱120、氣體管道130、第二冷卻箱140、清潔氣體通道150及防氟化材料層160。反應(yīng) 腔室110是用以進(jìn)行沉積制程，待沉積的基材(未繪示)可置于反應(yīng)腔室110，以沉積材料 于基材上。第一冷卻箱120與第二冷卻箱140可用以進(jìn)行冷卻，第一冷卻箱120可連接于遠(yuǎn)程等離子源101，氣體管道130例如為金屬管體，其連接于第一冷卻箱120與第二冷卻箱 140之間，以允許氣體通過，第二冷卻箱140可連接于反應(yīng)腔室110。其中，第一冷卻箱120 的箱體121及/或第二冷卻箱140的箱體141的材料可為金屬，例如鋁。如圖1、圖2A及圖2B所示，在本實(shí)施例中，此清潔氣體通道150是形成于第一冷卻 箱120的箱體121、氣體管道130及/或第二冷卻箱140的箱體141內(nèi)，并連接于反應(yīng)腔室 110以及遠(yuǎn)程等離子源101之間，用以由遠(yuǎn)程等離子源101提供氟離子氣體至反應(yīng)腔室110 內(nèi)。因此，氟離子氣體可由遠(yuǎn)程等離子源101來通過此清潔氣體通道150，而通入反應(yīng)腔室 110內(nèi)，以進(jìn)行腔體自我清洗，并改善反應(yīng)腔室110內(nèi)的潔凈度。如圖1、圖2A及圖2B所示，本實(shí)施例的防氟化材料層160是形成于清潔氣體通道 150的內(nèi)壁表面上，用以防止氟離子在進(jìn)入反應(yīng)腔室110之前發(fā)生氟化反應(yīng)，因此，此防氟 化材料層160可確保進(jìn)入反應(yīng)腔室110內(nèi)的氟離子量。在本實(shí)施例中，此防氟化材料層160 可為一涂層(coating layer)，其是以一防氟化材料來形成于清潔氣體通道150的內(nèi)壁表 面上。此防氟化材料層160可例如為聚四氟乙烯(Teflon)或其它防氟化材料，其不會與氟 離子發(fā)生反應(yīng)。值得注意的是，由于金屬氧化物(如氧化鋁)容易剝落而失去防氟化功能， 因而防氟化材料層160優(yōu)選是選自金屬氧化物以外的材料，以確保防氟化功能。如圖2A所示，本實(shí)施例的防氟化材料層160形成于清潔氣體通道150的全部內(nèi)壁 表面上；或者，防氟化材料層160亦可形成于清潔氣體通道150部分內(nèi)壁表面上，例如防氟 化材料層160可僅形成于第一冷卻箱120與第二冷卻箱140內(nèi)，如圖2B所示。防氟化材料 層I60至少是覆蓋住易與氟離子產(chǎn)生反應(yīng)的材質(zhì)(例如鋁)上，以形成隔絕效果，因而可防 止氟離子在進(jìn)入反應(yīng)腔室110之前發(fā)生氟化反應(yīng)。例如，當(dāng)?shù)谝焕鋮s箱120的箱體121及 第二冷卻箱140的箱體141的材料為鋁時，防氟化材料層160可至少形成于第一冷卻箱120 的箱體121及第二冷卻箱140的箱體141內(nèi)，以防止氟化反應(yīng)。當(dāng)本實(shí)施例的化學(xué)氣相沉積設(shè)備100進(jìn)行自我清洗時，一清潔氣體(例如NF3、 C2F6、CF4等)可通過遠(yuǎn)程等離子源101來解離成氟離子，此氟離子可通過清潔氣體通道150 來進(jìn)入反應(yīng)腔室110內(nèi)，并與反應(yīng)腔室110內(nèi)的殘留物(例如SiNx、Si、Si02)發(fā)生反應(yīng)，接 著被抽出至反應(yīng)腔室110之外，以達(dá)到腔體自我清洗的功效。當(dāng)氟離子通過清潔氣體通道 150時，防氟化材料層160可防止氟離子在進(jìn)入反應(yīng)腔室110之前發(fā)生氟化反應(yīng)，以確保氟 離子進(jìn)入反應(yīng)腔室110的量，而改善反應(yīng)腔室110內(nèi)的氟離子不足所造成清洗度不足的問 題。因此，本實(shí)施例的化學(xué)氣相沉積設(shè)備100可確保反應(yīng)腔室110內(nèi)的潔凈度。請參照圖3，其顯示依照本發(fā)明的第二實(shí)施例的化學(xué)氣相沉積設(shè)備的 示意圖。以下 僅就本實(shí)施例與第一實(shí)施例間的相異處進(jìn)行說明，而其相似處則在此不再贅述。相較于第 一實(shí)施例，第二實(shí)施例的防氟化材料層260可由一套管來形成。此套管優(yōu)選是以防氟化材 料來一體成型，其可套置于清潔氣體通道150內(nèi)(第一冷卻箱120、氣體管道130及/或第 二冷卻箱140內(nèi))，因而可形成防氟化材料層260于清潔氣體通道150內(nèi)，以確保氟離子進(jìn) 入反應(yīng)腔室110的量。請參照圖4，其顯示依照本發(fā)明的第三實(shí)施例的化學(xué)氣相沉積設(shè)備的示意圖。以 下僅就本實(shí)施例與第一實(shí)施例間的相異處進(jìn)行說明，而其相似處則在此不再贅述。相較于 第一實(shí)施例，第三實(shí)施例的化學(xué)氣相沉積設(shè)備300可包括反應(yīng)腔室310、清潔氣體通道350 及防氟化材料管360。防氟化材料管360優(yōu)選是一管體，其是以防氟化材料來一體成型，并連接于反應(yīng)腔室310與遠(yuǎn)程等離子源101之間。清潔氣體通道350是形成于防氟化材料管 360內(nèi)，因而自然地形成防氟化材料層于清潔氣體通道350內(nèi)，以確保氟離子進(jìn)入反應(yīng)腔室 310的量。由上述可知，本發(fā)明的化 學(xué)氣相沉積設(shè)備可通過清潔氣體通道內(nèi)的防氟化材料層 來防止氟離子在進(jìn)入反應(yīng)腔室之前發(fā)生氟化反應(yīng)，以確保氟離子進(jìn)入反應(yīng)腔室的量，因而 可確保反應(yīng)腔室內(nèi)的潔凈度。綜上所述，雖然本發(fā)明已以優(yōu)選實(shí)施例揭露如上，但上述優(yōu)選實(shí)施例并非用以限 制本發(fā)明，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員，在不脫離本發(fā)明的精神和范圍內(nèi)，均可作各種更動與潤 飾，因此本發(fā)明的保護(hù)范圍以權(quán)利要求界定的范圍為準(zhǔn)。
權(quán)利要求
1.一種化學(xué)氣相沉積設(shè)備，其特征在于所述化學(xué)氣相沉積設(shè)備包括反應(yīng)腔室；至少一清潔氣體通道，連接于所述反應(yīng)腔室與遠(yuǎn)程等離子源之間；以及防氟化材料層，形成于所述清潔氣體通道內(nèi)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的化學(xué)氣相沉積設(shè)備，其特征在于還包括第一冷卻箱、氣體管 道及第二冷卻箱，所述第一冷卻箱連接于所述遠(yuǎn)程等離子源，所述氣體管道連接于所述第 一冷卻箱與所述第二冷卻箱，所述第二冷卻箱連接于所述反應(yīng)腔室。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的化學(xué)氣相沉積設(shè)備，其特征在于所述清潔氣體通道是形成 于所述第一冷卻箱、所述氣體管道及所述第二冷卻箱的至少一個內(nèi)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的化學(xué)氣相沉積設(shè)備，其特征在于所述防氟化材料層是涂層 或由套管來形成。
5.根據(jù)權(quán)利要求1至4中任一項(xiàng)所述的化學(xué)氣相沉積設(shè)備，其特征在于所述防氟化 材料層的材料為聚四氟乙烯。
6.根據(jù)權(quán)利要求1至4中任一項(xiàng)所述的化學(xué)氣相沉積設(shè)備，其特征在于所述防氟化 材料層形成于所述清潔氣體通道的全部內(nèi)壁表面上。
7.根據(jù)權(quán)利要求1至4中任一項(xiàng)所述的化學(xué)氣相沉積設(shè)備，其特征在于所述防氟化 材料層形成于所述清潔氣體通道的部分內(nèi)壁表面上。
8.根據(jù)權(quán)利要求1至4中任一項(xiàng)所述的化學(xué)氣相沉積設(shè)備，其特征在于還包括防氟 化材料管，其是以防氟化材料來一體成型，所述清潔氣體通道是形成于所述防氟化材料管 內(nèi)，而形成所述防氟化材料層于所述清潔氣體通道內(nèi)。
9.一種化學(xué)氣相沉積設(shè)備的冷卻箱，其特征在于所述冷卻箱包括箱體；至少一清潔氣體通道，形成于所述箱體內(nèi)，并連接于所述化學(xué)氣相沉積設(shè)備的反應(yīng)腔 室以及遠(yuǎn)程等離子源之間；以及防氟化材料層，形成于所述清潔氣體通道內(nèi)。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的冷卻箱，其特征在于所述防氟化材料層是涂層或由套管來 形成。
全文摘要
本發(fā)明提供一種化學(xué)氣相沉積設(shè)備及其冷卻箱。化學(xué)氣相沉積設(shè)備包括反應(yīng)腔室；至少一清潔氣體通道，連接于所述反應(yīng)腔室與遠(yuǎn)程等離子源之間；以及防氟化材料層，形成于所述清潔氣體通道內(nèi)。此清潔氣體通道可形成于冷卻箱的箱體內(nèi)。本發(fā)明可確保反應(yīng)腔室內(nèi)的潔凈度。
文檔編號C23C16/44GK102002686SQ20101053071
公開日2011年4月6日 申請日期2010年11月2日 優(yōu)先權(quán)日2010年11月2日
發(fā)明者洪峻銘, 賀成明 申請人:深圳市華星光電技術(shù)有限公司