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基板處理設(shè)備的制作方法

文檔序號:8203569閱讀:138來源:國知局

專利名稱::基板處理設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域
:本發(fā)明涉及一種基板處理設(shè)備,尤有涉及一種具有均勻等離子體的基板處理設(shè)備。
背景技術(shù)
:一般而言,經(jīng)由在基板上沉積薄膜的沉積工藝、使用光敏材料露出或覆蓋該薄膜的選擇區(qū)的光刻工藝及圖形化該薄膜的選擇區(qū)的蝕刻工藝而制造半導體裝置、顯示器裝置或薄膜太陽能電池。在所述多個工藝中,在依最佳條件所設(shè)定的基板處理設(shè)備中執(zhí)行沉積工藝與蝕刻工藝。圖1是說明依據(jù)相關(guān)技藝的基板處理設(shè)備的橫剖面視圖,且圖2是說明依據(jù)相關(guān)技藝的包括傳輸室的基板處理設(shè)備示意圖。在圖1中,基板處理設(shè)備10包括處理室12、底板14、氣體供應(yīng)線36、氣體分布板18、基板座22、基板入口40及排氣口24。處理室12提供反應(yīng)空間。底板14坐落于處理室12內(nèi)的上部,且作為等離子體電極。氣體供應(yīng)線36與底板14連接并提供源氣至處理室12中。氣體分布板18坐落于底板14之下且為鋁制的。氣體分布板18包括多個注入孔。基板座22用作為該等離子體電極的相對電極,且基板20設(shè)置于基板座22上?;?0經(jīng)由基板入口40出入處理室12。經(jīng)由排氣口24排出處理室12中所用的反應(yīng)氣體及副產(chǎn)物。氣體供應(yīng)線36經(jīng)饋電線38與射頻(RF)功率源30連接。此外,氣體供應(yīng)線36與遠端等離子體控制器50連接。在RF功率源30與饋電線38之間設(shè)置調(diào)整阻抗用的匹配器32。在氣體分布板18與底板14之間形成緩沖空間26,且氣體分布板18被置在自底板14延伸出且與其連接的支架28上。供應(yīng)源氣至處理室12中,且RF功率源30的RF功率加至底板14及氣體分布板18。等離子體因氣體分布板18與基板座22間的電場而產(chǎn)生。因此,在基板20上形成薄膜,或蝕刻基板20上的薄膜。氣體供應(yīng)線36置于底板14的對應(yīng)處理室12中心的中央部。底板14相對于通過氣體供應(yīng)線36的垂直線及水平線的每一者具有對稱結(jié)構(gòu)。為了在處理室12中處理基板20,如圖2所示,槽閥42與處理室12的基板入口40連接,且傳輸室44與槽閥42連接。傳輸室44提供基板20進入處理室12或自處理室12傳送出基板20。槽閥42與傳輸室44依序與處理室12的具有基板入口40的第一邊連接,但槽閥及傳輸室未與處理室12的相對基板入口40的第二邊連接。此外,當RF功率加至底板14及氣體分布板18時,RF功率源30所提供的RF電流沿著導電材料所制的處理室12、槽閥42與傳輸室44的表面流動。除了底板14及氣體分布板18之外,RF電流會傳送到毗鄰的導體表面,即處理室12、槽閥42與傳輸室44。順帶一提,在如圖1及圖2所示的相關(guān)技藝的基板處理設(shè)備10中,可能無法均勻地產(chǎn)生等離子體。因此,可能在基板20上形成具有不均勻厚度的薄膜。該薄膜的不均勻厚度起因于電場的非對稱。位于處理室12的相對于基板入口40的第二邊的RF電流僅沿著處理室12的表面流動且具有第一路徑。另一方面,位于處理室12的具有基板入口40的第一邊的RF電流沿著處理室12的表面、槽閥42與傳輸室44流動并具有第二路徑,該第二路徑因槽閥42與傳輸室44而較該第一路徑長。因此,第一及第二路徑間的差異導致電場的非對稱。該電場的非對稱會擾亂均勻等離子體的產(chǎn)生且影響薄膜的形成?;?0上毗鄰處理室12第一邊所形成的薄膜厚度厚于基板20上毗鄰處理室12第二邊所形成的薄膜厚度。因此,該薄膜的厚度是不均勻的。為了解決此問題,可通過增加氣體分布板18及基板座22間的距離而改善等離子體的均勻度。然而,在此情況中,等離子體的密度會降低,且基板20上所形成的薄膜密度會降低。
發(fā)明內(nèi)容因此,本發(fā)明涉及一種基板處理設(shè)備,其通過對應(yīng)遠離基板中心的點而設(shè)立用以對上電極施加RF功率的饋電線,而產(chǎn)生均勻等離子體及形成具有均勻厚度的薄膜。本發(fā)明的另一目標是提供基板處理設(shè)備,其通過對應(yīng)基板中心及遠離該基板中心的點而分別設(shè)立用以對上電極施加RF功率的第一及第二饋電線,而產(chǎn)生均勻等離子體及形成具有均勻厚度的薄膜。本發(fā)明的其它目標與優(yōu)點闡明于下文的描述,且在部分上從該描述可顯而易見,或者可以通過實施本發(fā)明而獲悉??赏ㄟ^書面說明及其權(quán)利要求和附圖中所特別指明的結(jié)構(gòu)而實現(xiàn)和達到本發(fā)明的目標與其它優(yōu)點。為實現(xiàn)這些和其它優(yōu)點及依據(jù)本發(fā)明的目的,本發(fā)明的具體說明及簡要描述如下,一種基板處理設(shè)備包括腔室,該腔室提供反應(yīng)區(qū)域及包括彼此相對的第一及第二邊;模塊,連接該第一邊;上電極,位于該反應(yīng)區(qū)域中;基板座,面對著該上電極,其中在該基板座上設(shè)置基板,且在該基板上定義第一及第二點,其中該第一點對應(yīng)該基板的中心,而該第二點遠離該第一點而朝向著該第一邊;及饋電線,用以施加RF功率,該饋電線連接到上電極且對應(yīng)著該第二點。在另一實施方式中,一種基板處理設(shè)備包括腔室,該腔室提供反應(yīng)區(qū)域及包括彼此相對的第一及第二邊;上電極,位于該反應(yīng)區(qū)域中;基板座,面對著該上電極,其中在該基板座上設(shè)置基板,且該基板具有長度及寬度(其短于長度)的矩形,其中在該基板上定義第一及第二點,該第一點對應(yīng)該基板的中心,而該第二點遠離該第一點而朝向著該第一邊,距離達該基板的長度的2%至5%;及饋電線,用以施加RF功率,該饋電線連接到上電極且對應(yīng)著該第二點。在另一實施方式中,一種基板處理設(shè)備包括腔室,該腔室提供反應(yīng)區(qū)域及包括彼此相對的第一及第二邊;上電極,位于該反應(yīng)區(qū)域中;基板座,面對著該上電極,其中在該基板座上設(shè)置基板,且該基板具有長度及寬度(其短于長度)的矩形,其中在該基板上定義第一及第二點,該第一點對應(yīng)該基板的中心,而該第二點遠離該第一點而朝向著該第一邊,距離達該基板的長度的10%至30%;及第一與第二饋電線,用以施加RF功率,該第一與第二饋電線連接到上電極且各自對應(yīng)著該第一與第二點??梢岳斫獾氖牵拔牡母攀黾跋挛牡脑斒鰹槭痉缎约罢f明性,旨在提供所請求的發(fā)明的進一步解釋。提供本發(fā)明的進一步了解,且并入此具體說明而作為其一部分的了本發(fā)明的實施例,且與該描述用以解釋本發(fā)明的原理,多個附圖中圖1是說明依據(jù)相關(guān)技藝的基板處理設(shè)備的橫剖面視圖。圖2是說明依據(jù)相關(guān)技藝的包括傳輸室的基板處理設(shè)備示意圖。圖3是說明依據(jù)本發(fā)明的第一實施例的基板處理設(shè)備的橫剖面視圖。圖4是說明依據(jù)本發(fā)明的第一實施例的包括傳輸室的基板處理設(shè)備示意圖。圖5是說明依據(jù)本發(fā)明的第一實施例的基板處理設(shè)備的平面圖。圖6是說明依據(jù)本發(fā)明的第二實施例的基板處理設(shè)備的橫剖面視圖。圖7是說明依據(jù)本發(fā)明的第二實施例的基板處理設(shè)備的平面圖。圖8是一圖表,顯示在本發(fā)明的第一實施例中隨饋電線的距離而定的薄膜厚度。圖9是一圖表,顯示在本發(fā)明的第一實施例中隨饋電線的距離而定的薄膜均勻度。圖10是一圖表,顯示在本發(fā)明的第二實施例中隨饋電線的距離而定的薄膜厚度。圖11是一圖表,顯示在本發(fā)明的第二實施例中隨饋電線的距離而定的薄膜均勻度。具體實施例方式現(xiàn)在仔細地參照附圖中所說明的優(yōu)選示范實施例。在可能的情況下,相似的元件符號將用以意指相同或相似的零件。圖3是說明依據(jù)本發(fā)明的第一實施例的基板處理設(shè)備的橫剖面視圖。圖4是說明依據(jù)本發(fā)明的第一實施例的包括傳輸室的基板處理設(shè)備示意圖。圖5是說明依據(jù)本發(fā)明的第一實施例的基板處理設(shè)備的平面圖。圖8是一圖表,顯示在本發(fā)明的第一實施例中隨饋電線的距離而定的薄膜厚度。圖9是一圖表,顯示在本發(fā)明的第一實施例中隨饋電線的距離而定的薄膜均勻度。在圖3中,處理半導體裝置及大尺寸液晶顯示裝置的基板用的基板處理設(shè)備110包括處理室112、底板114、氣體供應(yīng)線136、氣體分布板118、基板座122、基板入口140及排氣口124。處理室112提供反應(yīng)空間且包括第一邊及和第一邊相對的第二邊。底板114坐落于處理室112內(nèi)的上部,且作為上電極。氣體供應(yīng)線136與底板114連接并提供源氣至處理室112中。氣體分布板118坐落于底板114之下且為鋁制的。氣體分布板118包括多個注入孔116。基板座122用作為該上電極的相對電極(即下電極),且基板120設(shè)置于基板座122上。基板入口140設(shè)置在處理室112的第一邊,經(jīng)其傳送基板120進出處理室112。經(jīng)由排氣口124排出處理室112中所用的反應(yīng)氣體及副產(chǎn)物。為了在出處理室112中處理基板120,如圖4所示,槽閥142與基板入口140及模塊144連接,且模塊144用以提供基板120進入處理室112或自處理室112傳送出基板120。模塊144可包括傳輸室或負載鎖室。當模塊144與處理室112連接時,槽閥142與模塊144依序設(shè)立在處理室12的具有基板入口140的第一邊。然而,相對處理室112的第一邊(具有基板入口140)的處理室112的第二邊未設(shè)立槽閥及傳輸室。處理室112包括室蓋112a及室體112b,室體112b與可移動的室蓋112a結(jié)合且密封該反應(yīng)空間。室體112b可具有帶有無頂上部的圓柱外形或多邊形(其包括矩形的四邊形)。室蓋112a可為板,其具有對應(yīng)室體112b的形狀。盡管圖中未示出,可在室蓋112a與室體112b間插入密封裝置(例如0形環(huán)或墊圈),且室蓋112a與室體112b可通過固定裝置而結(jié)合。氣體供應(yīng)線136與遠端等離子體控制器150連接。在RF功率源130與饋電線138之間設(shè)置調(diào)整阻抗用的匹配器132。氣體分布板118被置在自底板114延伸出且與其連接的支架128上,使得在氣體分布板118與底板114之間形成緩沖空間126。緩沖空間126容納氣體供應(yīng)線136所提供的多個源氣,且底板114防止所述多個源氣向上漏至緩沖空間126外。經(jīng)氣體分布板118向基板座122均勻地注入所述多個源氣。因此,在基板座122與氣體分布板118之間供應(yīng)所述多個源氣,且對底板114及氣體分布板118施加RF功率。等離子體因氣體分布板118與基板座122間的電場而產(chǎn)生。因此,可在基板120上形成薄膜,或可蝕刻基板120上的薄膜?;遄?22可接地。如圖5所示,基板120設(shè)置在基板座122上,且氣體供應(yīng)線136連接到底板114對應(yīng)著第一點146,其坐落于基板120的中心。在圖中,基板120相對于通過第一點146(其對應(yīng)氣體供應(yīng)線136)的垂直線及水平線的每一者可具有對稱的結(jié)構(gòu)。氣體供應(yīng)線136可設(shè)置在底板114的中央部分,且在圖中,底板114相對于通過氣體供應(yīng)線136的垂直線及水平線的每一者可具有對稱的結(jié)構(gòu)。與RF功率源130連接的饋電線138連接到底板114對應(yīng)著第二點148。第二點148遠離第一點146(其坐落于基板120的中心且對應(yīng)著氣體供應(yīng)線136)而朝向處理室112的包括基板入口140的第一邊,距離達基板120的長度(其長于矩形基板120的寬度)的2%至5%。有益地是,饋電線138設(shè)于底板114對應(yīng)著第二點148,其遠離基板120的第一點146(對應(yīng)著氣體供應(yīng)線136),距離達基板120的長度的3%至4%。理想的是,饋電線138設(shè)于底板114對應(yīng)著第二點148,其遠離基板120的第一點146(其對應(yīng)氣體供應(yīng)線136),距離達基板120的長度的2.5%至4%,使得基板120上所形成薄膜具有低于4%的厚度均勻度。在圖中,基板120相對于通過第二點148(其對應(yīng)著饋電線138)的垂直線是非對稱的,而相對于通過第二點148的水平線是對稱的。在圖3及圖5中,僅一饋電線138可連接到底板114對應(yīng)著第二點148。圖8及圖9是圖表,分別顯示本發(fā)明的第一實施例中,依據(jù)饋電線138及氣體供應(yīng)線136間的距離變化的薄膜厚度與均勻度,該饋電線連接到底板114對應(yīng)著第二點148(其遠離第一點146而朝向基板入口140),而氣體供應(yīng)線136連接到底板114對應(yīng)著第一點146(其坐落于基板120的中心)。在圖8中,X軸代表通過基板120的第一點146的長軸,而Y軸顯示基板120上所形成的薄膜的厚度(人)。更具體地說,圖8的X軸顯示通過基板120的第一點146且平行基板120的長度方向的線上測量點。圖8的X軸可對應(yīng)通過圖5的第一點146的水平線。測量點是被定義成使該測量點配置在通過基板120的第一點146的水平線上,且彼此以預(yù)定距離間隔開。依據(jù)氣體供應(yīng)線136及饋電線138間的距離而在每一測量點測量薄膜的厚度,氣體供應(yīng)線136及饋電線138設(shè)于底板114分別對應(yīng)著基板120的第一點146及第二點148。在圖9中,Y軸顯示薄膜的均勻度(更具體地說,薄膜的厚度均勻度),而X軸顯示自氣體供應(yīng)線136至饋電線138的距離變化,饋電線138連接到底板114對應(yīng)著第二點148(其遠離第一點146而朝向基板入口140),氣體供應(yīng)線136則對應(yīng)著第一點146(其坐落于基板120的中心)。簡言之,圖9的X軸顯示第一點146與第二點148間的距離,其對應(yīng)基板120的長度的百分比??稍诨?20上形成許多材料種類或具有各種功能的材料的薄膜。例如,在本發(fā)明的第一實施例中,形成廣泛用于液晶顯示器裝置的氮化硅層。此處,在處理室112中,可在1.2torr的壓力及攝氏溫度290度至295度下,通過分別提供單位為每分鐘標準毫升(sccm)的65OOsccnK28OOOsccm及765OOsccm的SiH4、NH3及N2氣體,及通過對饋電線Π8施加22kW的RF功率而形成該氮化硅層。此外,基板120可具有2500mm的長度、2200mm的寬度及0.7mm的厚度。基板120可用于液晶顯示器裝置的第八代設(shè)備?;?20可為具有250cm的長度及220cm的寬度的矩形。在如圖3至5所示的本發(fā)明的第一實施例中,當基板120具有250cm的長度及220cm的寬度時,可依據(jù)表1所示的基板120的長度百分比而定義第一點146與第二點148間的距離,其分別對應(yīng)氣體供應(yīng)線136及饋電線138。[表1]<table>tableseeoriginaldocumentpage8</column></row><table>在通過基板120的第一點146的長軸上定義數(shù)個測量點,其彼此以預(yù)定距離間隔開。在每一測量點處測量依據(jù)Ref.1至Ref.5的條件所形成的每一薄膜厚度。使用最大及最小厚度值計算每一薄膜的厚度均勻度,且表2顯示每一薄膜的厚度均勻度。圖9將表2的數(shù)據(jù)以圖表顯示。[表2]__最大厚度(A)最小厚度(A)厚度均勻度(%)<table>tableseeoriginaldocumentpage9</column></row><table>在表1中,Ref.1對應(yīng)饋電線138連接到氣體供應(yīng)線136且第一點146及第二點148間的距離是Ocm的情形。Ref.2、Ref.3、Ref.4及Ref.5分別對應(yīng)第二點148遠離第一點146,距離達基板120的長度的2%、3%、4%及5%的情形。在表2中,通過「{(最大厚度值)_(最小厚度值)/(最大厚度值)+(最小厚度值)}xlOO」的公式來計算每一薄膜的厚度均勻度。類似于表1的Ref.1,當饋電線138連接到氣體供應(yīng)線136且饋電線138設(shè)置于底板114對應(yīng)著基板120的中心時,基板120上毗鄰處理室112的第一邊(具有基板入口140)的薄膜厚度(約2500人)厚于基板120上毗鄰處理室112的第二邊(面對基板入口140)的薄膜厚度(約1900人)。因此,如表2所示,在Ref.1的情形中,基板120上所形成的薄膜的厚度均勻度約為14.40%,且薄膜的厚度偏差非常高。然而,類似于表1的Ref.2至Ref.5,當饋電線138連接到底板114對應(yīng)著第二點148(其遠離基板120的第一點146)時,如表2所示,相當大幅地改善基板120上所形成的薄膜的厚度均勻度。如表1所示,當?shù)诙c148遠離第一點146達5cm時(即Ref.2的情形),基板120上毗鄰處理室112的第一邊(具有基板入口140)及處理室112的第二邊(面對第一邊)的每一者薄膜厚度比較厚,而基板120中心上的薄膜厚度比較薄。如表2所示,較Ref.1改善了薄膜的厚度均勻度,約為6.13%。如表1所示,當?shù)诙c148遠離第一點146達12.5cm時(即Ref.5的情形),自處理室112的第一邊至處理室112的中心部分降低了薄膜厚度,且自處理室112的中心部分至處理室112的第二邊增加了薄膜厚度。如表2所示,較Ref.1改善了薄膜的厚度均勻度,約為5.58%。如表1所示,在Ref.3及Ref.4的情形中,在基板120上毗鄰處理室112的第一邊及第二邊的每一薄膜厚度具有若干偏差,且厚度均勻度各為2.15%及3.67%,其是相當均勻。如圖8所示,相較于Ref.1及Ref.2的情形,在Ref.3至Ref.5的第一點146及第二點148(其對應(yīng)饋電線138且遠離第一點146而朝向基板入口140)間的距離在基板120的長度的3%至5%內(nèi)的情形中,基板120上毗鄰處理室112的第一邊所形成的薄膜厚度薄于基板120上毗鄰處理室112的第二邊(其與處理室112的第一邊相對)所形成的薄膜厚度。依據(jù)圖8、圖9、表1及表2的實驗結(jié)果,當饋電線138連接到底板114對應(yīng)著第二點148(其遠離基板120的第一點146達約5cm至約12cm)時,厚度均勻度可改善至低于10%。當依據(jù)表1的Ref.2至Ref.5的條件形成薄膜時,表2的厚度均勻度在0至10%的范圍內(nèi)。有益地是,當饋電線138連接到底板114對應(yīng)著第二點148(其遠離第一點146達7cm至IOcm)時,可進一步改善薄膜的厚度均勻度。薄膜的厚度均勻度具有越低的值,薄膜的厚度均勻度則越好,且薄膜的厚度均勻度最好為0%。通常,當薄膜用于顯示器裝置或半導體裝置時,薄膜的厚度均勻度低于10%即可。然而,當需要高準確度時,會選擇近0%的厚度均勻度條件。為了制作好的產(chǎn)品,預(yù)期上,基板120上所形成的薄膜具有低于4%的厚度均勻度。參照圖9,自饋電線138至氣體供應(yīng)線136的距離(其對應(yīng)0%至4%的厚度均勻度)在基板120的長度的“A”范圍內(nèi),S卩2.5%至4%。因此,理想的是,饋電線138設(shè)于底板114對應(yīng)著第二點148,其遠離基板120的第一點146(其對應(yīng)氣體供應(yīng)線136)達基板120的長度的2.5%至4%,使得基板120上所形成的薄膜的厚度均勻度在0%至4%的范圍內(nèi)。通過分析實驗結(jié)果而獲得在第二點148(其遠離第一點146而朝向基板入口140,距離達基板120的長度的2%至5%)處設(shè)立饋電線138。可以理解的是,因為電場中心依據(jù)饋電線138的位置而移動,故薄膜的厚度可變化。當RF功率源130的RF功率加至底板114及氣體分布板118時,RF電流因RF功率而沿著導電材料所形成的處理室112、槽閥142與模塊144的表面流動。除了底板114及氣體分布板18之外,RF電流會傳送到毗鄰的導體表面,即處理室112、槽閥142與模塊144。在本發(fā)明的第一實施例中,如果如圖3至圖5般設(shè)立饋電線138,則會改善基板120上所形成的薄膜的厚度均勻度。此即改善相關(guān)技藝的電場的非對稱與形成均勻薄膜的原因。在處理室112的第二邊(其面對基板入口140)沿著處理室112的表面流動且接地的RF電流具有第一路徑,而在處理室112的第一邊(其具有基板入口140)沿著處理室112的表面、槽閥142及模塊144流動且接地的RF電流具有第二路徑。由于饋電線138設(shè)立成自處理室112的中心往基板入口140移動,故改善了沿著該第一及第二路徑流動的RF電流的非對稱,且使基板120上的薄膜厚度的偏差最小化。通過如上述般偏心地設(shè)立饋電線138,會有沿著該第一及第二路徑流動的RF電流實質(zhì)上是對稱的效果。此外,可在設(shè)置饋電線138的底板114處設(shè)立氣體供應(yīng)線136,且饋電線138可連接到氣體供應(yīng)線136。這個時候,可在第二點148處設(shè)置氣體供應(yīng)線136。圖6是說明依據(jù)本發(fā)明的第二實施例的基板處理設(shè)備的橫剖面視圖。圖7是說明依據(jù)本發(fā)明的第二實施例的基板處理設(shè)備的平面圖。圖10是一圖表,顯示在本發(fā)明的第二實施例中隨饋電線的距離而定的薄膜厚度。圖11是一圖表,顯示在本發(fā)明的第二實施例中隨饋電線的距離而定的薄膜均勻度。在圖6及圖7中,基板120設(shè)置在基板座122上,且氣體供應(yīng)線136連接到底板114對應(yīng)著第一點146,其坐落在基板120的中心。在圖中,基板120相對于通過第一點146(其對應(yīng)氣體供應(yīng)線136)的垂直線及水平線的每一者可具有對稱的結(jié)構(gòu)。氣體供應(yīng)線136可設(shè)置在底板114的中央部分,且在圖中,底板114相對于通過氣體供應(yīng)線136的垂直線及水平線的每一者可具有對稱的結(jié)構(gòu)。與RF功率源130連接的饋電線138包括第一及第二饋電線138a及138b。第一饋電線138a連接到氣體供應(yīng)線136。第二饋電線138b連接到底板114對應(yīng)著第二點148,其遠離基板120的第一點146(其對應(yīng)著氣體供應(yīng)線136)而朝向處理室112的第一邊(其包括基板入口140),距離達基板120的長度的10%至30%。有益地是,第二饋電線138b設(shè)于底板114對應(yīng)著第二點148,其遠離基板120的第一點146(其對應(yīng)著氣體供應(yīng)線136)而朝向基板入口140,距離達基板120的長度的20%。在圖中,基板120相對于通過第二點148(對應(yīng)著第二饋電線138b)的垂直線是非對稱的,而相對于通過第二點148的水平線是對稱的。可依場合需求設(shè)立二個以上的饋電線。在這個時候,可在底板114對應(yīng)著基板120的第一點146處設(shè)立所述多個饋電線之一,且可在底板114對應(yīng)著基板入口140及基板120的第一點146間的區(qū)域設(shè)立其它饋電線。當氣體供應(yīng)線136設(shè)置在底板114的中央部分時,第一饋電線138a可連接到氣體供應(yīng)線136,且第二饋電線138b可在遠離氣體供應(yīng)線136的點連接到底板114,其距離達底板114的長度的10%至30%,其中底板114是具有長度及寬度(其短于該長度)的矩形。有益地是,第二饋電線138b可在遠離氣體供應(yīng)線136中心的點連接到底板114,其距離達底板114的長度的10%。第一點146及第二點148(分別對應(yīng)著氣體供應(yīng)線136所連接的第一饋電線138a及第二饋電線138b)最好彼此間隔達基板120的長度的15%至20%。在圖中,底板114相對于通過第二饋電線138b的垂直線為非對稱的,而相對于通過第二饋電線138b的水平線為對稱的。在圖6及圖7中,僅有二饋電線138a及138b可連接到底板114,分別對應(yīng)著第一點146及第二點148。圖10及圖11是圖表,分別顯示本發(fā)明的第二實施例中,當?shù)谝火侂娋€138a連接到氣體供應(yīng)線136對應(yīng)著第一點146(其位于基板120的中心),而第二饋電線138b連接到底板114對應(yīng)著第二點148(其遠離第一點146而朝向基板入口140)時,隨第一點146與第二點148間的距離變化而定的薄膜厚度與均勻度。在圖10中,X軸代表通過基板120的第一點146的長軸,而Y軸顯示基板120上所形成的薄膜的厚度(A)。更具體地說,圖10的X軸顯示通過基板120的第一點146且平行基板120的長度方向的線上測量點。圖10的X軸可對應(yīng)通過圖7的第一點146的水平線。測量點是被定義成使該測量點配置在通過基板120的第一點146的水平線上,且彼此以預(yù)定距離間隔開。依據(jù)第一點146及第二點148間的距離而在每一測量點測量薄膜的厚度,第一點146及第二點148分別對應(yīng)第一饋電線138a及第二饋電線138b。在圖11中,Y軸顯示薄膜的均勻度(更具體地說,薄膜的厚度均勻度),而X軸顯示第一饋電線138a及第二饋電線138b間的距離變化,第一饋電線138a及第二饋電線138b分別連接到氣體供應(yīng)線136(其對應(yīng)著坐落于基板120的中心的第一點146)及底板114對應(yīng)著第二點148(其遠離第一點146而朝向基板入口140)。圖11的X軸對應(yīng)著基板120的長度的百分比??稍诨?20上形成許多材料種類或具有各種功能的材料的薄膜。例如,在本發(fā)明的第二實施例中,形成廣泛用于液晶顯示器裝置的氮化硅層。此處,在處理室112中,可在1.2torr的壓力及攝氏溫度290度至295度下分別通過提供單位為每分鐘標準毫升(sccm)的6500sccm、28000sccm及76500sccm的SiH4、NH3及N2氣體,及通過對饋電線138施加22kW的RF功率而形成該氮化硅層。此外,基板120可為具有2500mm的長度、2200mm的寬度及0.7mm的厚度的玻璃基板?;?20可用于液晶顯示器裝置的第八代設(shè)備?;?20可為具有250cm的長度及220cm的寬度的矩形。在如圖6與7所示的本發(fā)明的第二實施例中,當基板120具有250cm的長度及220cm的寬度時,可依據(jù)表3所示的基板120的長度百分比而定義第一點146與第二點148間的距離,其分別對應(yīng)氣體供應(yīng)線136所連接的第一饋電線138a及第二饋電線138b。[表3]<table>tableseeoriginaldocumentpage12</column></row><table>在通過基板120的第一點146及第二點148的長軸上定義多個測量點,其彼此以預(yù)定距離間隔開。在每一測量點測量依據(jù)表3的Ref.1至Ref.4的條件所形成的每一薄膜厚度。使用最大及最小厚度值計算每一薄膜的厚度均勻度,且表4顯示每一薄膜的厚度均勻度。圖11將表4的數(shù)據(jù)顯示為圖表。[表4]<table>tableseeoriginaldocumentpage12</column></row><table>在表3中,Ref.1對應(yīng)第一及第二饋電線138a及138b連接到氣體供應(yīng)線136且第一點146及第二點148間的距離是Ocm的情形。Ref.2,Ref.3及Ref.4分別對應(yīng)第二點148遠離第一點146,距離達基板120的長度的10%、20%及30%的情形。在表4中,通過「{(最大厚度值)“(最小厚度值)/(最大厚度值)+(最小厚度值)}xlOO」的公式來計算每一薄膜的厚度均勻度。類似于表3的Ref.1,當?shù)谝患暗诙侂娋€138a及138b連接到氣體供應(yīng)線136且第二饋電線138b設(shè)置于對應(yīng)基板120的中心時,基板120上毗鄰處理室112的第一邊(其具有基板入口140)的薄膜厚度(約2500A)厚于基板120上毗鄰處理室112的第二邊(其與該第一邊相對)的薄膜厚度(約1900A)。因此,如表4所示,在表3的Ref.1的情形中,基板120上所形成的薄膜的厚度均勻度約為14.40%,且薄膜的厚度偏差非常高。然而,類似于表3的Ref.2至Ref.4,當?shù)谝火侂娋€138a連接到氣體供應(yīng)線136對應(yīng)著第一點146(其設(shè)置于基板120的中心),且第二饋電線138b連接到底板114對應(yīng)著第二點148(其遠離基板120的第一點146)時,如表4所示,相當大幅地改善基板120上所形成的薄膜的厚度均勻度。在表3的Ref.2的第二點148遠離第一點146達25cm情形中,基板120上毗鄰處理室112的第一邊(其具有基板入口140)的薄膜厚度厚于基板120上毗鄰處理室112的第二邊(其面對處理室112的第一邊)的薄膜厚度。與表3的Ref.1相較,改善了薄膜的厚度均勻度,約為5.46%。在表3的Ref.3的第二點148遠離第一點146達50cm情形中,基板120上毗鄰處理室112的第一邊(其具有基板入口140)的薄膜厚度厚于基板120上毗鄰處理室112的第二邊(其面對處理室112的第一邊)的薄膜厚度。較Ref.1及Ref.2改善了薄膜的厚度均勻度,約為2.36%。在表3的Ref.4的情形中,薄膜厚度自處理室112的第一邊至第二邊增加,且較Ref.1改善了薄膜的厚度均勻度,約為5.87%。依據(jù)圖10、圖11、表3及表4的實驗結(jié)果,當?shù)谝患暗诙侂娋€138a及138b間(其分別對應(yīng)著第一及第二點146及148)的距離是在25cm至75cm的范圍內(nèi)時,厚度均勻度可改善至低于10%。當依據(jù)表3的Ref.2至Ref.4的條件形成薄膜時,表4的厚度均勻度在0至10%的范圍內(nèi)。有益地是,當?shù)诙侂娋€138b連接到底板114對應(yīng)著第二點148(其遠離對應(yīng)第一點146的第一饋電線138a達約50cm)時,可進一步改善薄膜的厚度均勻度。在圖6及圖7的本發(fā)明的第二實施例中,當?shù)装?14具有250cm的長度及220cm的寬度時,第二饋電線138b可設(shè)于遠離中心達約25cm至75cm之處,且理想上,可設(shè)于遠離中心達約50cm之處。實質(zhì)上,該效果等同RF功率加于第一及第二饋電線138a及138b間的中點。薄膜的厚度均勻度具有越低的值,薄膜的厚度均勻度則越好,且薄膜的厚度均勻度最好為0%。通常,當薄膜用于顯示器裝置或半導體裝置時,薄膜的厚度均勻度低于10%即可。然而,當需要高準確度時,會選擇近0%的厚度均勻度條件。為了制作好的產(chǎn)品,預(yù)期上,基板120上所形成的薄膜具有低于4%的厚度均勻度。參照圖11,第一及第二饋電線138a及138b間的距離(其對應(yīng)0%至4%的厚度均勻度)是在基板120的長度的“B”范圍內(nèi),即15%至25%。因此,理想的是,基板120的第一點146及第二點148(其分別對應(yīng)氣體供應(yīng)線136所連接的第一饋電線138a及第二饋電線138b)彼此間隔達基板120的長度的15%至25%,使得基板120上所形成的薄膜的厚度均勻度在0%至4%的范圍內(nèi)。通過分析實驗結(jié)果而獲得在第二點148處(其遠離第一點146而朝向基板入口140,距離達基板120的長度的10%至30%)設(shè)立第二饋電線138b??梢岳斫獾氖牵驗殡妶鲋行囊罁?jù)第二饋電線138b的位置而移動,故薄膜的厚度可變化。當RF功率源130的RF功率加至底板114及氣體分布板118時,RF電流因RF功率而沿著導電材料所形成的處理室112、槽閥(未示出)與模塊(未示出)表面流動。除了底板14及氣體分布板18之外,RF電流會傳送到毗鄰的導體表面,即處理室112、槽閥與模塊。如果如圖6與圖7所示般設(shè)立第一及第二饋電線138a及138b,則會改善基板120上所形成的薄膜的厚度均勻度。此即改善相關(guān)技藝的電場的非對稱與形成均勻薄膜的原因。在處理室112的第二邊(其面對基板入口140)自第一及第二饋電線138a及138b沿著處理室112的表面流動且接地的RF電流具有第一路徑,而在處理室112的第一邊(其具有基板入口140)自第一及第二饋電線138a及138b沿著處理室112的表面、槽閥及模塊流動且接地的RF電流具有第二路徑。由于饋電線138設(shè)立成自處理室112的中心(其對應(yīng)基板的第一點146)移往基板入口140,改善了沿著該第一及第二路徑流動的RF電流的非對稱,且使基板120上的薄膜厚度的偏差最小化。在本發(fā)明的基板處理設(shè)備中,由于饋電線連接到上電極,其對應(yīng)著遠離基板中心而朝向基板入口(此處設(shè)置如傳輸室與槽閥模塊)的點,故改善了在相對于該基板入口的邊沿著腔室表面流動的RF電流路徑及在基板入口的邊流動的RF電流路徑間的非對稱??梢蚓鶆虻入x子體的產(chǎn)生而形成具有均勻厚度的薄膜。與此同時,饋電線包括供應(yīng)RF功率的第一及第二饋電線。該第一饋電線連接到上電極對應(yīng)著基板的中心,而該第二饋電線連接到上電極對應(yīng)著遠離基板中心而朝向基板入口(此處設(shè)置如傳輸室與槽閥模塊)的點。因此,改善了在相對于該基板入口的邊沿著腔室表面流動的RF電流路徑及在基板入口的邊流動的RF電流路徑間的非對稱。因此,可因均勻等離子體的產(chǎn)生而形成具有均勻厚度的薄膜。本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)能理解,在不脫離本發(fā)明的精神和范圍下當可進行各種修改及變化。因此,意味著,本發(fā)明涵蓋了在所附的權(quán)利要求和其等效的范圍內(nèi)所提供的本發(fā)明的修改和變化。權(quán)利要求一種基板處理設(shè)備,包括腔室,提供反應(yīng)區(qū)域及包括彼此相對的第一及第二邊;模塊,連接到所述第一邊;上電極,位于所述反應(yīng)區(qū)域中;基板座,面對著所述上電極,其中在所述基板座上設(shè)置基板,且在所述基板上定義第一及第二點,其中所述第一點對應(yīng)所述基板的中心,而所述第二點遠離所述第一點而朝向著所述第一邊;以及饋電線,用以施加RF功率,所述饋電線連接到所述上電極且對應(yīng)著所述第二點。2.如權(quán)利要求1所述的基板處理設(shè)備,其中在所述第一邊處設(shè)置基板入口,用以傳送所述基板進出所述腔室,且在所述模塊與所述基板入口間設(shè)置槽閥。3.如權(quán)利要求1所述的基板處理設(shè)備,其中所述基板為矩形,具有長度及短于所述長度的寬度,且所述第一點與所述第二點間的距離在所述基板的長度的2%至5%范圍內(nèi)。4.如權(quán)利要求1所述的基板處理設(shè)備,其中所述基板為矩形,具有長度及短于所述長度的寬度,且所述第一點與所述第二點間的距離在所述基板的長度的2.5%至4%范圍內(nèi)。5.如權(quán)利要求1所述的基板處理設(shè)備,其中所述基板為矩形,具有長度及短于所述長度的寬度,且所述基板相對于通過所述第二點并垂直長度方向的第一線為非對稱的,而相對于通過所述第二點并平行所述長度方向的第二線為對稱的。6.如權(quán)利要求1所述的基板處理設(shè)備,還包括第二饋電線,用以施加RF功率,所述第二饋電線連接到所述上電極且對應(yīng)著所述第一點。7.如權(quán)利要求6所述的基板處理設(shè)備,其中所述基板為矩形,具有長度及短于所述長度的寬度,且所述第一點與所述第二點間的距離在所述基板的長度的10%至30%范圍內(nèi)。8.如權(quán)利要求6所述的基板處理設(shè)備,其中所述基板為矩形,具有長度及短于所述長度的寬度,且所述第一點與所述第二點間的距離在所述基板的長度的15%至20%范圍內(nèi)。9.一種基板處理設(shè)備,包括腔室,提供反應(yīng)區(qū)域及包括彼此相對的第一及第二邊;上電極,位于所述反應(yīng)區(qū)域中;基板座,面對著所述上電極,其中在所述基板座上設(shè)置基板,且所述基板為矩形,并具有長度及短于所述長度的寬度,其中在所述基板上定義第一及第二點,所述第一點對應(yīng)所述基板的中心,而所述第二點遠離所述第一點而朝向著所述第一邊,距離達所述基板的長度的2%至5%;以及饋電線,用以施加RF功率,所述饋電線連接到所述上電極且對應(yīng)著所述第二點。10.如權(quán)利要求9所述的基板處理設(shè)備,其中在所述第一邊處設(shè)置基板入口,用以傳送所述基板進出所述腔室,槽閥與所述基板入口連接,且用以傳送所述基板進入所述反應(yīng)區(qū)域的模塊與所述槽閥連接。11.一種基板處理設(shè)備,包括腔室,提供反應(yīng)區(qū)域及包括彼此相對的第一及第二邊;上電極,位于所述反應(yīng)區(qū)域中;基板座,面對著所述上電極,其中在所述基板座上設(shè)置基板,且所述基板為矩形,并具有長度及短于所述長度的寬度,其中在所述基板上定義第一及第二點,所述第一點對應(yīng)所述基板的中心,而所述第二點遠離所述第一點而朝向著所述第一邊,距離達所述基板的長度的10%至30%;以及第一及第二饋電線,用以施加RF功率,所述第一及第二饋電線連接至所述上電極且分別對應(yīng)所述第一及第二點。12.如權(quán)利要求11所述的基板處理設(shè)備,其中在所述第一邊處設(shè)置基板入口,用以傳送基板進出所述腔室,槽閥與所述基板入口連接,且用以傳送所述基板進入所述反應(yīng)區(qū)域的模塊與所述槽閥連接。全文摘要一種基板處理設(shè)備包括腔室,提供反應(yīng)區(qū)域及包括彼此相對的第一及第二邊;模塊,連接到所述第一邊;上電極,位于所述反應(yīng)區(qū)域中;基板座,面對著所述上電極,其中在所述基板座上設(shè)置基板,且在所述基板上定義第一及第二點,其中所述第一點對應(yīng)所述基板的中心,而所述第二點遠離所述第一點而朝向著所述第一邊;以及饋電線,用以施加RF功率,所述饋電線連接到上電極且對應(yīng)著所述第二點。文檔編號H05H1/46GK101807508SQ20091025417公開日2010年8月18日申請日期2009年12月10日優(yōu)先權(quán)日2008年12月10日發(fā)明者康豪哲申請人:周星工程股份有限公司
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