專利名稱：薄膜沉積裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種薄膜沉積裝置，特別涉及一種可以驅(qū)動特定衛(wèi)星承載盤進(jìn)行自轉(zhuǎn)的薄膜沉積裝置。
背景技術(shù)：
薄膜沉積(Thin Film Deposition)可應(yīng)用于各種物品或組件，例如半導(dǎo)體組件等的表面處理；它是一種在各種材料例如金屬、超硬合金、陶瓷及圓片基板的表面上，成長一個或多層同質(zhì)或異質(zhì)材料薄膜的工藝。依據(jù)沉積過程是否含有化學(xué)反應(yīng)，薄膜沉積可區(qū)分為物理氣相沉積Physical Vapor D印osition，簡稱 PVD)及化學(xué)氣相沉積(Chemical Vapor D印osition，簡稱 CVD)。隨著沉積技術(shù)及沉積參數(shù)差異，所沉積薄膜的結(jié)構(gòu)可能是“單晶”、“多晶”、或“非結(jié)晶”的結(jié)構(gòu)。單晶薄膜的沉積在集成電路工藝中特別重要，稱為“外延”(epitaxy)。外延成長的半導(dǎo)體薄膜的主要優(yōu)點是因為在沉積過程中可直接摻雜施體或受體，因此可精確控制薄膜中的“摻質(zhì)分布”(dopant profile)，并且不包含氧與碳等雜質(zhì)。金屬有機(jī)化學(xué)氣相沉積(Metal-OrganicChemical Vapor D印osition，簡稱 M0CVD)，其原理是利用承載氣體(carrier gas)攜帶氣相反應(yīng)物，或是前驅(qū)物進(jìn)入裝有圓片的腔體中，圓片下方的承載盤(sus^ptor)以特定加熱方式(例如高周波感應(yīng)或電阻) 加熱圓片及接近圓片的氣體使其溫度升高，而高溫會觸發(fā)單一個或是數(shù)種氣體間的化學(xué)反應(yīng)，使通常為氣態(tài)的反應(yīng)物被轉(zhuǎn)換為固態(tài)的生成物，并沉積在圓片表面上。當(dāng)以金屬有機(jī)化學(xué)氣相沉積方法形成各種組件，例如發(fā)光二極管時，組件的良率、 產(chǎn)率、質(zhì)量與工藝息息相關(guān)，而工藝的質(zhì)量取決于反應(yīng)腔體(reactor chamber)內(nèi)部氣體流場的穩(wěn)定性、溫度控制、氣體控制等等因素，其中各因素對于沉積物的均勻性(uniformity) 均有重大影響。承載盤(susceptor)是為轉(zhuǎn)動設(shè)計以帶動圓片旋轉(zhuǎn)，藉此提高圓片上方氣體濃度均勻性，得到一致的膜厚；通過旋轉(zhuǎn)圓片也可以提高受熱均勻性，得到較佳的薄膜質(zhì)量。 通常，基板旋轉(zhuǎn)裝置可以分為主承載盤(susc印tor)與衛(wèi)星承載盤(satellite wafer holder)，其中，衛(wèi)星承載盤是用以承載單一個或多個圓片并進(jìn)行自轉(zhuǎn)運動(rotation)，而主承載盤用以承載單一個或多個衛(wèi)星承載盤并進(jìn)行公轉(zhuǎn)運動(revolution)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于，提供一種薄膜沉積裝置，其中第一驅(qū)動模塊用以驅(qū)動主承載盤轉(zhuǎn)動，在主承載盤轉(zhuǎn)動的過程中，第二驅(qū)動模塊將會驅(qū)動靠近反應(yīng)室的排氣口的一個或多個衛(wèi)星承載盤進(jìn)行自轉(zhuǎn)，而其余的衛(wèi)星承載盤則維持未自轉(zhuǎn)狀態(tài)，以避免影響反應(yīng)室的流場均勻性。本發(fā)明的又一目的，在于提供一種薄膜沉積裝置，其中反應(yīng)室包括有一進(jìn)氣口及一排氣口，工藝氣體由進(jìn)氣口導(dǎo)入反應(yīng)室并由排氣口導(dǎo)出。驅(qū)動氣體入口的設(shè)置位置則較靠近反應(yīng)室的排氣口，在使用時可將驅(qū)動氣體由驅(qū)動氣體入口導(dǎo)入，并以導(dǎo)入的驅(qū)動氣體吹動衛(wèi)星承載盤轉(zhuǎn)動，藉此可避免在將驅(qū)動氣體導(dǎo)入驅(qū)動氣體入口的過程中，對反應(yīng)室內(nèi)的工藝氣體的均勻度造成影響。本發(fā)明的又一目的，在于提供一種薄膜沉積裝置，其中第二驅(qū)動模塊包括有一外殼體及一多層中空套筒，多層中空套筒設(shè)置于外殼體的內(nèi)部并連接主承載盤，且多層中空套筒可相對于外殼體進(jìn)行轉(zhuǎn)動，以帶動主承載盤進(jìn)行轉(zhuǎn)動。在主承載盤轉(zhuǎn)動的過程中，可導(dǎo)入驅(qū)動氣體吹動主承載盤上的衛(wèi)星承載盤進(jìn)行轉(zhuǎn)動，藉此有利于提高反應(yīng)室內(nèi)的工藝氣體的均勻度。本發(fā)明的又一目的，在于提供一種薄膜沉積裝置，其中第二驅(qū)動模塊包括有一外殼體及一多層中空套筒，且外殼體包覆在多層中空套筒外部。外殼體上設(shè)置有多個驅(qū)動氣體入口，而多層中空套筒上則設(shè)置有多個連通口及多個氣體通道，其中連通口設(shè)置在多層中空套筒的表面，且各個連通口分別朝不同的方向。當(dāng)多層中空套筒相對于外殼體進(jìn)行轉(zhuǎn)動時，各個連通口將在不同的時間點與驅(qū)動氣體入口重合，使得在同一個時間點上驅(qū)動氣體將只會進(jìn)入單一個連通口，并進(jìn)一步吹動單一個衛(wèi)星承載盤轉(zhuǎn)動，藉此以維持反應(yīng)室內(nèi)的工藝氣體的均勻度。本發(fā)明的又一目的，在于提供一種薄膜沉積裝置，其中主承載盤上設(shè)置有多個獨立流道，各個流道分別連接單一氣體通道或單一衛(wèi)星承載盤，并使得驅(qū)動氣體經(jīng)由氣體通道引導(dǎo)至衛(wèi)星承載盤，而后再經(jīng)由流道將通過衛(wèi)星承載盤的驅(qū)動氣體導(dǎo)出。此外，驅(qū)動氣體只用以驅(qū)動靠近反應(yīng)室的排氣口的一個或多個衛(wèi)星承載盤進(jìn)行自轉(zhuǎn)，使得驅(qū)動氣體將會經(jīng)由流道傳送至排氣口的鄰近區(qū)域，并直接由排氣口將驅(qū)動氣體排出反應(yīng)室。本發(fā)明的一實施例提供一種薄膜沉積裝置，包括有一反應(yīng)室，包括有一個或多個進(jìn)氣口及一排氣口，工藝氣體是通過進(jìn)氣口導(dǎo)入而由排氣口導(dǎo)出；一主承載盤，位于反應(yīng)室內(nèi)部；一個或多個衛(wèi)星承載盤，設(shè)置于主承載盤上，每一衛(wèi)星承載盤用以承載一個或多個圓片；一第一驅(qū)動模塊，用以直接或間接驅(qū)動主承載盤進(jìn)行公轉(zhuǎn)；及至少一第二驅(qū)動模塊，當(dāng)主承載盤進(jìn)行公轉(zhuǎn)時，第二驅(qū)動模塊用以驅(qū)動接近排氣口的一個或多個衛(wèi)星承載盤進(jìn)行自轉(zhuǎn)。本發(fā)明的一實施例提供一種薄膜沉積裝置，其特征在于，該第二驅(qū)動模塊提供一驅(qū)動氣體以驅(qū)動衛(wèi)星承載盤進(jìn)行自轉(zhuǎn)。本發(fā)明的一實施例提供一種薄膜沉積裝置，其特征在于，當(dāng)該主承載盤進(jìn)行轉(zhuǎn)動時，該第二驅(qū)動模塊提供該驅(qū)動氣體以驅(qū)動接近該排氣口的一個或多個該衛(wèi)星承載盤進(jìn)行自轉(zhuǎn)，其余的衛(wèi)星承載盤不提供該驅(qū)動氣體，以維持該反應(yīng)室的流場均勻性。本發(fā)明的一實施例提供一種薄膜沉積裝置，其特征在于，該第二驅(qū)動模塊包括一個或多個氣體通道，且該氣體通道的數(shù)量與該衛(wèi)星承載盤的數(shù)目相同，每一氣體通道對應(yīng)每一衛(wèi)星承載盤，當(dāng)該主承載盤進(jìn)行轉(zhuǎn)動時，該驅(qū)動氣體進(jìn)入接近該排氣口的一個或多個氣體通道，以驅(qū)動對應(yīng)的該衛(wèi)星承載盤進(jìn)行自轉(zhuǎn)。本發(fā)明的一實施例提供一種薄膜沉積裝置，其特征在于，該第二驅(qū)動模塊還包括有一外殼體，該外殼體上設(shè)置有與該氣體通道數(shù)目相同的驅(qū)動氣體入口，每一該驅(qū)動氣體入口對應(yīng)每一該氣體通道；及一多層中空套筒，設(shè)置于該外殼體內(nèi)部，并包括有多個中空套筒以同心圓方式層層包覆，每層該中空套筒與其內(nèi)層該中空套筒之間的空隙形成該氣體通道，且每層該中空套筒具有對應(yīng)于該驅(qū)動氣體入口的一連通口，其中，該多層中空套筒連接固定于該主承載盤，且通過該第一驅(qū)動模塊驅(qū)動而相對于該外殼體進(jìn)行轉(zhuǎn)動。本發(fā)明的一實施例提供一種薄膜沉積裝置，其特征在于，該驅(qū)動氣體在同一時間點只會由單一該驅(qū)動氣體入口進(jìn)入單一該連通口，藉此驅(qū)動單一衛(wèi)星承載盤轉(zhuǎn)動。本發(fā)明的一實施例提供一種薄膜沉積裝置，其特征在于，每個該連通口具有不同尚度。本發(fā)明的一實施例提供一種薄膜沉積裝置，其特征在于，每個該連通口投影在一相同水平面上與該多層中空套筒的中心軸距離不同。本發(fā)明的一實施例提供一種薄膜沉積裝置，其特征在于，相鄰內(nèi)外層連通口投影在一相同水平面上與該多層中空套筒的中心軸的夾角小于180度。本發(fā)明的一實施例提供一種薄膜沉積裝置，其特征在于，該主承載盤具有多個獨立流道，每一流道連接單一氣體通道或單一衛(wèi)星承載盤。本發(fā)明的一實施例提供一種薄膜沉積裝置，其特征在于，每一該流道以切線方向連接每一衛(wèi)星承載盤。本發(fā)明的一實施例提供一種薄膜沉積裝置，其特征在于，該主承載盤具有多個獨立流道，每一流道連接單一氣體通道或單一衛(wèi)星承載盤，每一流道還包含該衛(wèi)星承載盤的部分弧線以及由部分弧線延伸至該衛(wèi)星承載盤的一切線，由該主承載盤側(cè)面穿出。本發(fā)明的一實施例提供一種薄膜沉積裝置，其特征在于，該衛(wèi)星承載盤包含一環(huán)形凸緣與側(cè)面連續(xù)凹槽，且該驅(qū)動氣體施加于該側(cè)面連續(xù)凹槽上，以帶動該衛(wèi)星承載盤轉(zhuǎn)動。本發(fā)明的一實施例提供一種薄膜沉積裝置，其特征在于，該主承載盤上設(shè)置有多個開口，且該衛(wèi)星承載盤通過該環(huán)形凸緣懸掛于該主承載盤的開口上。本發(fā)明的一實施例提供一種薄膜沉積裝置，其特征在于，還包含一個或多個加熱單元，且該加熱單元位于該衛(wèi)星承載盤下方，并以該加熱單元對該衛(wèi)星承載盤加熱。本發(fā)明的一實施例提供一種薄膜沉積裝置，其特征在于，該反應(yīng)室于側(cè)面具有一進(jìn)氣口，且該反應(yīng)室于側(cè)面具有該排氣口。本發(fā)明的一實施例提供一種薄膜沉積裝置，其特征在于，該反應(yīng)室于上方具有一進(jìn)氣口，且該反應(yīng)室于側(cè)面具有該排氣口。本發(fā)明的一實施例提供一種薄膜沉積裝置，其特征在于，該反應(yīng)室于上方具有多個進(jìn)氣口，且該反應(yīng)室于側(cè)面具有該排氣口綜上，采用本發(fā)明提供的薄膜沉積裝置，可有效維持反應(yīng)室內(nèi)的工藝氣體的均勻性。以下結(jié)合附圖和具體實施例對本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)描述，但不作為對本發(fā)明的限定。


圖1為現(xiàn)有技術(shù)薄膜沉積裝置的構(gòu)造示意圖；圖2A至圖2C分別為本發(fā)明第一實施例的薄膜沉積裝置示意圖；圖3A及圖;3B分別為本發(fā)明第二實施例的薄膜沉積裝置示意圖；圖4為本發(fā)明第二實施例的薄膜沉積裝置的多層中空套筒示意圖；圖4A 為本發(fā)明第二實施例的薄膜沉積裝置的多層中空套筒仰視圖； 圖5為本發(fā)明第二實施例的薄膜沉積裝置的第二驅(qū)動模塊側(cè)視圖； 圖6為本發(fā)明第三實施例的薄膜沉積裝置的立體剖視圖； 圖7為本發(fā)明第三實施例的薄膜沉積裝置部分構(gòu)造的立體示意圖； 圖8A及圖8B 分別為本發(fā)明第三實施例的薄膜沉積裝置的俯視圖；及圖9A至圖9D分別為本發(fā)明第三實施例的薄膜沉積裝置的剖視示意圖c 其中，附圖標(biāo)記
10薄膜沉積裝置 111進(jìn)氣口 12工藝氣體 15驅(qū)動模塊 20薄膜沉積裝置 211進(jìn)氣口 22工藝氣體 24驅(qū)動氣體 25衛(wèi)星承載盤 25’最靠近排氣口的特定衛(wèi) 26圓片 28氣體通道 30薄膜沉積裝置 311進(jìn)氣口 33主承載盤 35衛(wèi)星承載盤 37第一驅(qū)動模塊 39第二驅(qū)動模塊 392驅(qū)動氣體導(dǎo)管 393多層中空套筒 395驅(qū)動氣體入口 40薄膜沉積裝置 411進(jìn)氣口 43主承載盤 433加熱單元 45衛(wèi)星承載盤 452環(huán)形凸緣 454側(cè)面連續(xù)凹槽 456滾珠 46圓片
481第一氣體通道 485第三氣體通道
11反應(yīng)室 113排氣口 13承載盤 16圓片 21反應(yīng)室 213排氣口 23主承載盤 24'驅(qū)動廢氣
L承載盤 27第一驅(qū)動模塊 29第二驅(qū)動模塊 31反應(yīng)室 313排氣口 34流道 36圓片 38氣體通道 391外殼體
3931中空套筒 397連通口 41反應(yīng)室 413排氣口 431 開口 44流道
451第一衛(wèi)星承載盤 453第二衛(wèi)星承載盤 455第三衛(wèi)星承載盤 457第四衛(wèi)星承載盤 47第一驅(qū)動模塊 483第二氣體通道 487第四氣體通道
7
49第二驅(qū)動模塊493多層中空套筒
491外殼體 495驅(qū)動氣體入口 4923第二驅(qū)動氣體導(dǎo)管 4927第四驅(qū)動氣體導(dǎo)管4921第一驅(qū)動氣體導(dǎo)管4925第三驅(qū)動氣體導(dǎo)管4971 第一連通口4975第三連通口
4973第二連通口 4977第四連通口
具體實施例方式下面結(jié)合附圖對本發(fā)明的結(jié)構(gòu)原理和工作原理作具體的描述請參閱圖1，為現(xiàn)有技術(shù)薄膜沉積裝置的構(gòu)造示意圖。薄膜沉積裝置10包括有一反應(yīng)室11、一承載盤13及一驅(qū)動模塊15，并包括有一進(jìn)氣口 111及一排氣口 113，而承載盤 13則設(shè)置于反應(yīng)室11內(nèi)部。一工藝氣體12由進(jìn)氣口 111導(dǎo)入反應(yīng)室11，將反應(yīng)后的廢氣由排氣口 113導(dǎo)出。 主承載盤13上方設(shè)置衛(wèi)星承載盤14，且主承載盤13與驅(qū)動模塊15相連接，通過驅(qū)動模塊 15帶動主承載盤13進(jìn)行轉(zhuǎn)動；衛(wèi)星承載盤14承載單一個或多個圓片16并進(jìn)行自轉(zhuǎn)?，F(xiàn)有薄膜沉積裝置通常僅提供全部衛(wèi)星承載盤同時自轉(zhuǎn)功能或是同時關(guān)閉自轉(zhuǎn)功能，不提供驅(qū)動特定衛(wèi)星承載盤的功能。本發(fā)明的第一實施例提供一種薄膜沉積裝置20，請參閱圖2A，薄膜沉積裝置20 主要包括有一反應(yīng)室(reactor) 21、一主承載盤(susc印tor) 23、一個或多個衛(wèi)星承載盤 (satellite wafer holder) 25、一第一驅(qū)動模塊27及至少一第二驅(qū)動模塊四，其中衛(wèi)星承載盤25設(shè)置于主承載盤23上，且每個衛(wèi)星承載盤25均可用以承載一個或多個圓片26。反應(yīng)室21包括有一進(jìn)氣口 211及一排氣口 213，，例如可將一工藝氣體22由進(jìn)氣口 211導(dǎo)入反應(yīng)室21，經(jīng)過反應(yīng)后的廢氣由排氣口 213導(dǎo)出，當(dāng)反應(yīng)室21內(nèi)的工藝氣體22 產(chǎn)生反應(yīng)時，會形成固體產(chǎn)物沉積在圓片沈表面并形成薄膜。主承載盤23、衛(wèi)星承載盤25、 圓片沈及第二驅(qū)動模塊四均設(shè)置于反應(yīng)室21內(nèi)部。第一驅(qū)動模塊27可直接或間接驅(qū)動反應(yīng)室21內(nèi)的主承載盤23進(jìn)行轉(zhuǎn)動，主承載盤23轉(zhuǎn)動時會帶動衛(wèi)星承載盤25及圓片沈進(jìn)行轉(zhuǎn)動。于主承載盤23轉(zhuǎn)動的過程中，第二驅(qū)動模塊四驅(qū)動接近排氣口 213的一個或多個衛(wèi)星承載盤25進(jìn)行自轉(zhuǎn)(rotation)。于一范例中，第二驅(qū)動模塊四提供驅(qū)動氣體對，并以驅(qū)動氣體M驅(qū)動特定衛(wèi)星承載盤25’進(jìn)行自轉(zhuǎn)。其余的衛(wèi)星承載盤25則不提供驅(qū)動氣體M。因此，本發(fā)明可以提供驅(qū)動特定衛(wèi)星承載盤自轉(zhuǎn)的功能。如上所述，當(dāng)主承載盤23驅(qū)動最靠近排氣口 213的特定衛(wèi)星承載盤25，時，第二驅(qū)動模塊四提供驅(qū)動氣體M并引導(dǎo)驅(qū)動氣體M至衛(wèi)星承載盤25’附近，藉此驅(qū)動衛(wèi)星承載盤25’進(jìn)行自轉(zhuǎn)，驅(qū)動廢氣M’由排氣口 213排出。由于驅(qū)動廢氣M’的產(chǎn)生地點十分接近排氣口 213，位于反應(yīng)室的下游端，幾乎對反應(yīng)室上游進(jìn)氣口 211的流場不會造成影響，因此，工藝氣體22可以在圓片沈上方形成層流流場，再配合衛(wèi)星承載盤的公轉(zhuǎn)與自轉(zhuǎn)設(shè)計，以便于在圓片26的表面形成較為均勻的薄膜。在本實施例的又一范例中，第二驅(qū)動模塊四包括有一個或多個氣體通道觀，其中氣體通道28的數(shù)量與衛(wèi)星承載盤25相同，且每一氣體通道28對應(yīng)每一衛(wèi)星承載盤25，當(dāng)
8主承載盤進(jìn)行公轉(zhuǎn)時，驅(qū)動氣體M將會進(jìn)入接近排氣口 213的一個或多個氣體通道觀，并以驅(qū)動氣體M驅(qū)動對應(yīng)的衛(wèi)星承載盤25進(jìn)行自轉(zhuǎn)，而其余的衛(wèi)星承載盤25則不提供驅(qū)動氣體M，藉此以避免影響反應(yīng)室21的流場均勻性，較詳細(xì)的實施方式將會在后面的實施例中進(jìn)一步說明。如圖2B與圖2C所示，在不同范例中也可對進(jìn)氣口 211及排氣口 213的數(shù)目與位置進(jìn)行調(diào)整。如圖2B所示，反應(yīng)室21的進(jìn)氣口 211設(shè)置在反應(yīng)室21的上方，而排氣口 213 則設(shè)置在反應(yīng)室21的右下方。如圖2C所示，反應(yīng)室21的進(jìn)氣口 211的數(shù)量也可為多個。本發(fā)明的第二實施例提供一種薄膜沉積裝置30，請參閱圖3A及圖3B，薄膜沉積裝置30包括有一反應(yīng)室31、一主承載盤33、多個衛(wèi)星承載盤35、一第一驅(qū)動模塊37及至少一第二驅(qū)動模塊39。第一驅(qū)動模塊37用以直接或間接驅(qū)動主承載盤33進(jìn)行公轉(zhuǎn)，主承載盤33上設(shè)置有多個衛(wèi)星承載盤35，而衛(wèi)星承載盤35則可用以承載一個或多個圓片 (wafer)36。主承載盤33及衛(wèi)星承載盤35均可為圓盤狀，且第一驅(qū)動模塊37可帶動主承載盤 33以其圓心為中心進(jìn)行轉(zhuǎn)動，并帶動衛(wèi)星承載盤35及圓片36進(jìn)行公轉(zhuǎn)。第二驅(qū)動模塊39 則用以驅(qū)動一個或多個衛(wèi)星承載盤35在主承載盤33上進(jìn)行轉(zhuǎn)動(自轉(zhuǎn))，并帶動圓片36 進(jìn)行自轉(zhuǎn)，例如第二驅(qū)動模塊39可用以驅(qū)動接近排氣口 313的一個或多個衛(wèi)星承載盤35 進(jìn)行自轉(zhuǎn)。在本實施例中，第二驅(qū)動模塊39包括有一外殼體391及一多層中空套筒393，其中多層中空套筒393設(shè)置于外殼體391的內(nèi)部。如圖4及圖5所示，多層中空套筒393包括有多個中空套筒3931，并于相鄰的中空套筒3931之間形成氣體通道38。例如可將多個中空套筒3931以同心圓方式層層包覆，每層中空套筒3931與其內(nèi)層中空套筒3931之間的空隙形成氣體通道38，且每層中空套筒3931具有對應(yīng)于驅(qū)動氣體入口 395的一連通口 397。多層中空套筒393連接固定于主承載盤33，且通過第一驅(qū)動模塊37驅(qū)動多層中空套筒393， 使得多層中空套筒393相對于外殼體391進(jìn)行轉(zhuǎn)動。參考圖4與圖4A所示，第二驅(qū)動模塊39的外殼體391上設(shè)置有多個驅(qū)動氣體入口 395，通過用以連接驅(qū)動氣體入口 395的驅(qū)動氣體導(dǎo)管392將驅(qū)動氣體M導(dǎo)入例如驅(qū)動氣體入口 395的數(shù)目與氣體通道38的數(shù)目相同，且每一個驅(qū)動氣體入口 395對應(yīng)每一個氣體通道38。于本實施例的一范例中，驅(qū)動氣體入口 395設(shè)置位置較靠近反應(yīng)室31的排氣口 313。第二驅(qū)動模塊39的多層中空套筒393的表面上設(shè)置有多個連通口 397，其中連通口 397的數(shù)量與驅(qū)動氣體入口 395的數(shù)量相同，并可將驅(qū)動氣體對依序經(jīng)由驅(qū)動氣體入口 395及連通口 397導(dǎo)入多層中空套筒393內(nèi)的通道38，而后再經(jīng)由通道38將驅(qū)動氣體M 傳送至衛(wèi)星承載盤35。在本發(fā)明一實施例中，如圖:3B所示，主承載盤33具有多個獨立流道34，每一流道 34連接單一氣體通道38或單一衛(wèi)星承載盤35，例如每一流道34以切線方向連接每一衛(wèi)星承載盤35。在使用時驅(qū)動氣體M會被氣體通道38引導(dǎo)至衛(wèi)星承載盤35，并帶動衛(wèi)星承載盤35轉(zhuǎn)動，而后再經(jīng)由流道34將通過衛(wèi)星承載盤35的驅(qū)動廢氣24’導(dǎo)出。第二驅(qū)動模塊39的多層中空套筒393內(nèi)設(shè)置有多個通道38，其中通道38的數(shù)量與連通口 397的數(shù)量相同，且各個通道38分別連接不同的連通口 397，并經(jīng)由各個通道38
9將由連通口 397進(jìn)入的驅(qū)動氣體M引導(dǎo)至不同的衛(wèi)星承載盤35。多個連通口 397可分別設(shè)置在多層中空套筒393表面的不同角度上，并使得各個連通口 397分別朝向不同的方向。此外，各個連通口 397可分別設(shè)置在不同的中空套筒3931 上，且各個連通口 397可具有不同的高度。如圖4A所示，可使得每個連通口 397投影在一相同水平面上與多層中空套筒393的中心軸距離不同。又，相鄰的內(nèi)外層連通口 397投影在一相同水平面上與多層中空套筒393的中心軸的夾角小于180度。在本實施例的一范例中，主承載盤33上設(shè)置有四個衛(wèi)星承載盤35 ；第二驅(qū)動模塊 39的外殼體391上設(shè)置有四個驅(qū)動氣體入口 395 ；多層中空套筒393的表面則設(shè)置有四個連通口 397，該四個連通口 397分別位于各個中空套筒3931表面的不同方位及/或高度上， 并使得各個相鄰的連通口 397的夾角約略為90度，當(dāng)然在不同實施中，相鄰的連通口 397 也可不為90度，并可依據(jù)連通口 397的數(shù)量或相關(guān)的需求改變相鄰的連通口 397的夾角； 而多層中空套筒393的內(nèi)部則設(shè)置有四個通道38。由于設(shè)置在多層中空套筒393表面的連通口 397分別朝不同的方向，因此在多層中空套筒393相對于外殼體391進(jìn)行轉(zhuǎn)動的過程中，設(shè)置在多層中空套筒393表面上的各個連通口 397將會分別在不同的時間點與外殼體391上的驅(qū)動氣體入口 395重合。例如在同一時間點上只有一個連通口 397會與接近排氣口 313的驅(qū)動氣體入口 395重合，使得在同一時間點上驅(qū)動氣體M僅會由驅(qū)動氣體入口 395進(jìn)入單一個連通口 397，并通過與連通口 397連接的通道38將驅(qū)動氣體M引導(dǎo)至單一個衛(wèi)星承載盤35上，換言之，在同一個時間點上驅(qū)動氣體M只會驅(qū)動主承載盤33上的單一個衛(wèi)星承載盤35進(jìn)行轉(zhuǎn)動。本發(fā)明的第三實施例提供一種薄膜沉積裝置40，請參閱圖6，薄膜沉積裝置40包括有一反應(yīng)室41、一主承載盤43、多個衛(wèi)星承載盤45、一第一驅(qū)動模塊47及至少一第二驅(qū)動模塊49。反應(yīng)室41包括有一進(jìn)氣口 411及一排氣口 413，可將工藝氣體22由進(jìn)氣口 411 導(dǎo)入反應(yīng)室41，并由排氣口 413導(dǎo)出反應(yīng)室41。主承載盤43上設(shè)置有多個開口 431，且各個開口 431均可容納并承載一衛(wèi)星承載盤45。第一驅(qū)動模塊47可用以帶動主承載盤43進(jìn)行轉(zhuǎn)動。第二驅(qū)動模塊49提供驅(qū)動氣體對，并引導(dǎo)驅(qū)動氣體M至衛(wèi)星承載盤45，并使得接近排氣口 413的一個或多個衛(wèi)星承載盤45進(jìn)行自轉(zhuǎn)。在本實施例中，驅(qū)動氣體導(dǎo)管492可設(shè)置于反應(yīng)室41外部，并由反應(yīng)室 41外部將驅(qū)動氣體M導(dǎo)入驅(qū)動氣體導(dǎo)管492，以避免影響到反應(yīng)室41內(nèi)部的工藝氣體22 的濃度分布。請參閱圖6與圖7，衛(wèi)星承載盤45包括有一環(huán)形凸緣452與側(cè)面連續(xù)凹槽454，其中驅(qū)動氣體M會施加在側(cè)面連續(xù)凹槽妨4上，并帶動衛(wèi)星承載盤45轉(zhuǎn)動。主承載盤43上設(shè)置有多個開口 431，且衛(wèi)星承載盤45通過設(shè)置在側(cè)邊的環(huán)形凸緣452懸掛在主承載盤43 的開口 431上。衛(wèi)星承載盤45下方也可增設(shè)有多個滾珠456，并有利于衛(wèi)星承載盤45相對于主承載盤43進(jìn)行轉(zhuǎn)動(自轉(zhuǎn))。主承載盤43還包括有至少一加熱單元433，例如高周波感應(yīng)或是電阻，加熱單元 433設(shè)置于開口 431內(nèi)，在將衛(wèi)星承載盤45設(shè)置于開口 431時，加熱單元433將會位于衛(wèi)星承載盤45下方，并可用以對衛(wèi)星承載盤45、圓片46及圓片46附近的工藝氣體22進(jìn)行加熱，藉此以提高圓片46及圓片46附近的工藝氣體22的溫度，進(jìn)而觸發(fā)工藝氣體22產(chǎn)生反應(yīng)，并在圓片46的表面上形成薄膜。
請配合參閱圖8A及圖8B所示，第二驅(qū)動模塊49及/或主承載盤43內(nèi)包括有多個氣體通道，例如第一氣體通道481、第二氣體通道483、第三氣體通道485及第四氣體通道 487。且氣體通道481/483/485/487的數(shù)目與衛(wèi)星承載盤451/453/455/457的數(shù)目相同，每一氣體通道481/483/485/487對應(yīng)每一衛(wèi)星承載盤451/453/455/457，當(dāng)主承載43盤進(jìn)行公轉(zhuǎn)時，驅(qū)動氣體M將會進(jìn)入接近排氣口 413的一個或多個氣體通道481/483/485/487， 以驅(qū)動對應(yīng)的衛(wèi)星承載盤451/453/455/457進(jìn)行自轉(zhuǎn)，并有利于維持反應(yīng)室41的流場均勻性。第一通道481可用以將驅(qū)動氣體M引導(dǎo)至第一衛(wèi)星承載盤451，第二通道483可用以將驅(qū)動氣體M弓丨導(dǎo)至第二衛(wèi)星承載盤453，第三通道485可用以將驅(qū)動氣體M引導(dǎo)至第三衛(wèi)星承載盤455，第四通道487則可用以將驅(qū)動氣體M弓丨導(dǎo)至第四衛(wèi)星承載盤457，藉此將可以驅(qū)動氣體M分別驅(qū)動各個衛(wèi)星承載盤45進(jìn)行轉(zhuǎn)動。此外，如圖8B所示，主承載盤43也可設(shè)置有多個獨立流道44，每一流道44連接單一氣體通道481/483/485/487或單一衛(wèi)星承載盤451/453/455/457，例如每一流道44以切線方向連接每一衛(wèi)星承載盤451/453/455/457。此外，每一流道44還包含衛(wèi)星承載盤 451/453/455/457的部分弧線以及由部分弧線延伸至衛(wèi)星承載盤451/453/455/457的一切線，并由主承載盤43側(cè)面穿出。驅(qū)動氣體M通過氣體通道481/483/485/487引導(dǎo)至相對應(yīng)的衛(wèi)星承載盤451/453/455/457，以驅(qū)動各個衛(wèi)星承載盤451/453/455/457轉(zhuǎn)動，而后再經(jīng)由流道44將通過衛(wèi)星承載盤451/453/455/457的驅(qū)動廢氣24，導(dǎo)出。在本發(fā)明一實施例中，薄膜沉積裝置40的運作方式如圖9A至圖9D所示，薄膜沉積裝置40的第二驅(qū)動模塊49包括一外殼體491及一多層中空套筒493，其中外殼體491包括有多個驅(qū)動氣體入口以連接多個驅(qū)動氣體導(dǎo)管4921/4923/4925/4927，而多層中空套筒 493則包括有多個氣體通道481/483/485/487及多個連通口 4971/4973/4975/4977。如圖9A所示，在多層中空套筒493相對于外殼體491轉(zhuǎn)動的過程中，當(dāng)?shù)谝或?qū)動氣體導(dǎo)管4921與第一連通口 4971重合時，驅(qū)動氣體M將會經(jīng)由第一驅(qū)動氣體導(dǎo)管4921 及第一氣體通道481傳送至第一衛(wèi)星承載盤451，并帶動第一衛(wèi)星承載盤451轉(zhuǎn)動。如圖9B所示，在多層中空套筒493相對于外殼體491轉(zhuǎn)動的過程中，當(dāng)?shù)诙?qū)動氣體導(dǎo)管4923與第二連通口 4973重合時，驅(qū)動氣體M將會經(jīng)由第二驅(qū)動氣體導(dǎo)管4923 及第二氣體通道483傳送至第二衛(wèi)星承載盤453，并帶動第二衛(wèi)星承載盤453轉(zhuǎn)動。如圖9°C所示，在多層中空套筒493相對于外殼體491轉(zhuǎn)動的過程中，當(dāng)?shù)谌?qū)動氣體導(dǎo)管4925與第三連通口 4975重合時，驅(qū)動氣體M將會經(jīng)由第三驅(qū)動氣體導(dǎo)管4925 及第三氣體通道485傳送至第三衛(wèi)星承載盤455，并帶動第三衛(wèi)星承載盤455轉(zhuǎn)動。如圖9D所示，在多層中空套筒493相對于外殼體491轉(zhuǎn)動的過程中，當(dāng)?shù)谒尿?qū)動氣體導(dǎo)管4927與第四連通口 4977重合時，驅(qū)動氣體M將會經(jīng)由第四驅(qū)動氣體導(dǎo)管4927 及第四氣體通道487傳送至第四衛(wèi)星承載盤457，并帶動第四衛(wèi)星承載盤457轉(zhuǎn)動。通過上述的步驟將可使得主承載盤43上的各個衛(wèi)星承載盤45依序進(jìn)行轉(zhuǎn)動，并可進(jìn)一步使得各個衛(wèi)星承載盤45在靠近反應(yīng)室41的排氣口 413時，驅(qū)動氣體M才可以驅(qū)動衛(wèi)星承載盤45進(jìn)行轉(zhuǎn)動。此外，通過衛(wèi)星承載盤45的驅(qū)動廢氣對’將會經(jīng)由流道44傳送至排氣口 413的鄰近區(qū)域，并可直接由排氣口 413將驅(qū)動廢氣M’排出反應(yīng)室41，以降低對反應(yīng)室41內(nèi)的流場影響。
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當(dāng)然，本發(fā)明還可有其它多種實施例，在不背離本發(fā)明精神及其實質(zhì)的情況下，熟悉本領(lǐng)域的技術(shù)人員當(dāng)可根據(jù)本發(fā)明作出各種相應(yīng)的改變和變形，但這些相應(yīng)的改變和變形都應(yīng)屬于本發(fā)明所附的權(quán)利要求的保護(hù)范圍。
權(quán)利要求
1.一種薄膜沉積裝置，其特征在于，包括有一反應(yīng)室，包括有一個或多個進(jìn)氣口及一排氣口，工藝氣體由該進(jìn)氣口導(dǎo)入，反應(yīng)后的廢氣由該排氣口導(dǎo)出；一主承載盤，位于該反應(yīng)室內(nèi)部；一個或多個衛(wèi)星承載盤，設(shè)置于該主承載盤上，每一衛(wèi)星承載盤用以承載一個或多個圓片；一第一驅(qū)動模塊，用以直接或間接驅(qū)動該主承載盤進(jìn)行轉(zhuǎn)動；及至少一第二驅(qū)動模塊，當(dāng)該主承載盤進(jìn)行轉(zhuǎn)動時，該第二驅(qū)動模塊用以驅(qū)動接近該排氣口的一個或多個該衛(wèi)星承載盤進(jìn)行自轉(zhuǎn)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的薄膜沉積裝置，其特征在于，該第二驅(qū)動模塊提供一驅(qū)動氣體以驅(qū)動衛(wèi)星承載盤進(jìn)行自轉(zhuǎn)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的薄膜沉積裝置，其特征在于，當(dāng)該主承載盤進(jìn)行轉(zhuǎn)動時，該第二驅(qū)動模塊提供該驅(qū)動氣體以驅(qū)動接近該排氣口的一個或多個該衛(wèi)星承載盤進(jìn)行自轉(zhuǎn)，其余的衛(wèi)星承載盤不提供該驅(qū)動氣體，以維持該反應(yīng)室的流場均勻性。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的薄膜沉積裝置，其特征在于，該第二驅(qū)動模塊包括一個或多個氣體通道，且該氣體通道的數(shù)量與該衛(wèi)星承載盤的數(shù)目相同，每一氣體通道對應(yīng)每一衛(wèi)星承載盤，當(dāng)該主承載盤進(jìn)行轉(zhuǎn)動時，該驅(qū)動氣體進(jìn)入接近該排氣口的一個或多個氣體通道，以驅(qū)動對應(yīng)的該衛(wèi)星承載盤進(jìn)行自轉(zhuǎn)。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的薄膜沉積裝置，其特征在于，該第二驅(qū)動模塊還包括有一外殼體，該外殼體上設(shè)置有與該氣體通道數(shù)目相同的驅(qū)動氣體入口，每一該驅(qū)動氣體入口對應(yīng)每一該氣體通道；及一多層中空套筒，設(shè)置于該外殼體內(nèi)部，并包括有多個中空套筒以同心圓方式層層包覆，每層該中空套筒與其內(nèi)層該中空套筒之間的空隙形成該氣體通道，且每層該中空套筒具有對應(yīng)于該驅(qū)動氣體入口的一連通口，其中，該多層中空套筒連接固定于該主承載盤，且通過該第一驅(qū)動模塊驅(qū)動而相對于該外殼體進(jìn)行轉(zhuǎn)動。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的薄膜沉積裝置，其特征在于，該驅(qū)動氣體在同一時間點只會由單一該驅(qū)動氣體入口進(jìn)入單一該連通口，藉此驅(qū)動單一衛(wèi)星承載盤轉(zhuǎn)動。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的薄膜沉積裝置，其特征在于，每個該連通口具有不同高度。
8.根據(jù)權(quán)利要求5所述的薄膜沉積裝置，其特征在于，每個該連通口投影在一相同水平面上與該多層中空套筒的中心軸距離不同。
9.根據(jù)權(quán)利要求5所述的薄膜沉積裝置，其特征在于，相鄰內(nèi)外層連通口投影在一相同水平面上與該多層中空套筒的中心軸的夾角小于180度。
10.根據(jù)權(quán)利要求5所述的薄膜沉積裝置，其特征在于，該主承載盤具有多個獨立流道，每一流道連接單一氣體通道或單一衛(wèi)星承載盤。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的薄膜沉積裝置，其特征在于，每一該流道以切線方向連接每一衛(wèi)星承載盤。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的薄膜沉積裝置，其特征在于，該主承載盤具有多個獨立流道，每一流道連接單一氣體通道或單一衛(wèi)星承載盤，每一流道還包含該衛(wèi)星承載盤的部分弧線以及由部分弧線延伸至該衛(wèi)星承載盤的一切線，由該主承載盤側(cè)面穿出。2
13.根據(jù)權(quán)利要求10所述的薄膜沉積裝置，其特征在于，該衛(wèi)星承載盤包含一環(huán)形凸緣與側(cè)面連續(xù)凹槽，且該驅(qū)動氣體施加于該側(cè)面連續(xù)凹槽上，以帶動該衛(wèi)星承載盤轉(zhuǎn)動。
14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的薄膜沉積裝置，其特征在于，該主承載盤上設(shè)置有多個開口，且該衛(wèi)星承載盤通過該環(huán)形凸緣懸掛于該主承載盤的開口上。
15.根據(jù)權(quán)利要求12所述的薄膜沉積裝置，其特征在于，還包含一個或多個加熱單元， 且該加熱單元位于該衛(wèi)星承載盤下方，并以該加熱單元對該衛(wèi)星承載盤加熱。
16.根據(jù)權(quán)利要求1所述的薄膜沉積裝置，其特征在于，該反應(yīng)室于側(cè)面具有一進(jìn)氣口，且該反應(yīng)室于側(cè)面具有該排氣口。
17.根據(jù)權(quán)利要求1所述的薄膜沉積裝置，其特征在于，該反應(yīng)室于上方具有一進(jìn)氣口，且該反應(yīng)室于側(cè)面具有該排氣口。
18.根據(jù)權(quán)利要求1所述的薄膜沉積裝置，其特征在于，該反應(yīng)室于上方具有多個進(jìn)氣口，且該反應(yīng)室于側(cè)面具有該排氣口。
全文摘要
本發(fā)明公開一種薄膜沉積裝置，主要包括有一反應(yīng)室、一主承載盤、至少一衛(wèi)星承載盤、一第一驅(qū)動模塊及至少一第二驅(qū)動模塊，其中主承載盤位于反應(yīng)室內(nèi)部，而衛(wèi)星承載盤則設(shè)置于主承載盤上。第一驅(qū)動模塊可用以直接或間接驅(qū)動主承載盤進(jìn)行公轉(zhuǎn)，而第二驅(qū)動模塊則可用以驅(qū)動接近反應(yīng)室的排氣口的一個或多個衛(wèi)星承載盤進(jìn)行自轉(zhuǎn)。
文檔編號C23C16/458GK102199761SQ20111012561
公開日2011年9月28日 申請日期2011年5月10日 優(yōu)先權(quán)日2011年5月10日
發(fā)明者方政加, 楊成傑 申請人:綠種子能源科技股份有限公司