TWM495366U - 真空電極模組 - Google Patents

Description

真空電極模組

本新型是有關於一種電極架構，且特別是有關於一種真空電極模組。

電漿技術為目前半導體製程中相當常見之鍍膜與蝕刻技術。電漿技術中之電漿增益化學氣相沉積(Plasma Enhanced CVD，PECVD)技術更是目前光電半導體產業中關鍵的鍍膜技術，可在玻璃基板上順利沉積薄膜。一般而言，電漿製程之工作原理係在密閉的反應腔體中，使製程氣體均勻流向承載待鍍膜或待蝕刻之基板的一電極。接著，透過對電極模組之電極頭施加電力，以在電極頭與電極之間產生電漿，再利用電漿將製程氣體分解後而對電極上之基板進行鍍膜或蝕刻處理。

在電漿製程中，電極模組之電極頭的水平會影響電場的分布狀況，而電場分布狀況將進一步影響電漿產生的均勻性，包含電漿密度與解離度。應用於電漿鍍膜或電漿蝕刻製程時，不均勻的電漿密度與解離率，將造成製程結果不佳。

因此，本新型之一態樣就是在提供一種真空電極模 組，其利用水平調整組件之三組微調元件來懸吊電極頭，其中這些微調元件可分別微調且不相互干涉行程，因而可提供三點構成平面的調校功能。故，利用這三組微調元件，可使真空電極模組之電極頭的底面呈水平。

本新型之另一態樣是在提供一種真空電極模組，由於其可調校電極頭而使電極頭之底面呈水平，因此可在電漿製程期間，確保電場維持均衡的分布，藉此可提高電漿之解離率與密度的均勻性，進而可提升電漿製程之品質。

根據本新型之上述目的，提出一種真空電極模組，適用以裝設於電漿處理腔體。真空電極模組包含法蘭組件、電極頭以及水平調整組件。法蘭組件適用以設置在電漿處理腔體之頂板中。電極頭設於法蘭組件之下方。水平調整組件接合在法蘭組件與電極頭之間。水平調整組件包含連結件、三支撐件、三調整接頭以及三調整件。連結件與法蘭組件之底面連接。每一支撐件接合在連結件之底面與電極頭之間。三調整接頭以可相對於電極頭轉動的方式嵌設於電極頭中，其中每一調整接頭包含延伸部，且這些延伸部分別延伸穿過前述支撐件。三調整件位於連結件上，且分別與前述延伸部結合。

依據本新型之一實施例，上述之法蘭組件上設有第一電性接頭，電極頭上設有第二電性接頭，且真空電極模組更包含軟性金屬線電性連接第一電性接頭與第二電性接頭。

依據本新型之另一實施例，上述之連結件包含環狀 部、三連接部以及三懸吊部。上述之三調整件位於環狀部上。三連接部自環狀部向外延伸，且分別鄰近這些調整件。三懸吊部分別將這些連接部與法蘭組件之底面連接。

依據本新型之又一實施例，上述每一支撐件係一中空絕緣陶瓷柱。

依據本新型之再一實施例，上述每一調整接頭係一半圓螺絲接頭，且包含互相接合之半圓接頭與上述之延伸部。

依據本新型之再一實施例，上述每一延伸部為一螺紋部，且每一調整件為一螺帽。

依據本新型之再一實施例，上述之真空電極模組更包含水冷組件設於法蘭組件之底面與電極頭之間。

依據本新型之再一實施例，上述之法蘭組件包含至少一第一入水口，電極頭包含至少一第二入水口，且水冷組件包含至少一軟管連通前述至少一第一入水口與至少一第二入水口。

依據本新型之再一實施例，上述之水冷組件更包含至少一絕緣件對應包覆上述至少一軟管。

100‧‧‧真空電極模組

102‧‧‧電漿處理腔體

104‧‧‧頂板

106‧‧‧腔室

108‧‧‧電極頭

110‧‧‧底面

112‧‧‧電極

114‧‧‧上表面

116‧‧‧待處理基板

118‧‧‧法蘭組件

120‧‧‧水平調整組件

122‧‧‧板體

124‧‧‧第一電性接頭

126‧‧‧第一入水口

128‧‧‧連結件

130‧‧‧支撐件

132‧‧‧調整接頭

134‧‧‧弧形接頭

136‧‧‧延伸部

138‧‧‧調整件

140‧‧‧環狀部

142‧‧‧連接部

144‧‧‧懸吊部

146‧‧‧底面

148‧‧‧水冷組件

150‧‧‧第二電性接頭

152‧‧‧第二入水口

154‧‧‧軟管

156‧‧‧絕緣件

158‧‧‧軟性金屬線

160‧‧‧底面

162‧‧‧開孔

164‧‧‧第一部分

166‧‧‧第二部分

為讓本新型之上述和其他目的、特徵、優點與實施例能更明顯易懂，所附圖式之說明如下：第1圖係繪示依照本新型之一實施方式的一種真空電極模組裝設於電漿處理腔體之示意圖。

第2圖係繪示依照本新型之一實施方式的一種真空電極模組之裝置示意圖。

第3圖係繪示依照本新型之一實施方式的一種電極頭與部分之水平調整組件的裝置示意圖。

請參照第1圖，其係繪示依照本新型之一實施方式的一種真空電極模組裝設於電漿處理腔體之示意圖。在本實施方式中，真空電極模組100可裝設於電漿處理腔體102中。電漿處理腔體102之腔室106內設有電極112，待處理基板116可設置在電極112之上表面114上。當真空電極模組100裝設在電漿處理腔體102中時，真空電極模組100之電極頭108可與電極112之上表面114相對，而使電極頭108之底面110可面對電極112之上表面114上之待處理基板116，以利對待處理基板116進行電漿處理，例如鍍膜處理或蝕刻處理。蝕刻處理除了一般的圖案結構定義外，也包含汙染物去除的清潔處理。

請一併參照第1圖與第2圖，其中第2圖係繪示依照本新型之一實施方式的一種真空電極模組之裝置示意圖。在一些實施例中，真空電極模組100包含法蘭組件118、電極頭108以及水平調整組件120。法蘭組件118主要包含板體122。如第1圖所示，真空電極模組100裝設於電漿處理腔體102時，板體122之一部分可覆蓋在電漿處理腔體102之頂板104上，板體122之另一部分可嵌合在頂板104中，以使電漿處理腔體102之腔室106呈密閉狀 態。法蘭組件118可設有第一電性接頭124，外部供應電源可與此第一電性接頭124電性連接，以利供應電力予真空電極模組100。外部供應電源可例如為直流電源或射頻(RF)電源。

如第2圖所示，電極頭108設於法蘭組件118之下方。電極頭108可由耐熱材料所組成，例如鉬(Mo)。在一些例子中，電極頭108上可設有第二電性接頭150。另一方面，真空電極模組100可進一步包含軟性金屬線158，且此軟性金屬線158電性連接法蘭組件118之第一電性接頭124第二電性接頭150。透過第一電性接頭124、軟性金屬線158與第二電性接頭150，可將外部電源所供應之電力輸送到電極頭108。

請再次參照第2圖，水平調整組件120接合在法蘭組件118與電極頭108之間。即，水平調整組件120之一端接合在法蘭組件118之底面146，而水平調整組件120之相對另一端則與電極頭108接合，藉此可將電極頭108懸掛在法蘭組件118之底面146下。

請一併參照第2圖與第3圖，其中第3圖係繪示依照本新型之一實施方式的一種電極頭與部分之水平調整組件的裝置示意圖。在一些例子中，水平調整組件120包含連結件128與三組微調元件，即由三支撐件130、三調整接頭132以及三調整件138所構成之三組微調元件。連結件128與法蘭組件118之底面146接合，且支撐件130之一端均接合在連結件128之底面160，藉此連結件128可連結法 蘭組件118與支撐件130。

在一些示範例子中，如第2圖與第3圖所示，連結件128包含環狀部140、三連接部142以及三懸吊部144。環狀部140可呈圓環狀，而三連接部142均自環狀部140之外側向外延伸。這三個連接部142可均勻設置在環狀部140之外圍。舉例而言，調整件138設於環狀部140上，而這三個連接部142分別鄰近這些調整件138。三懸吊部144分別將連接部142與法蘭組件118之底面146連接，亦即每個懸吊部144之一端接合在法蘭組件118之底面，每個懸吊部144之另一端則與對應之連接部142接合。

每個支撐件130接合在水平調整組件120之連結件128與電極頭108之間。舉例而言，每個支撐件130之一端與連結件128之環狀部140的底面160接合，每個支撐件130之另一端則與電極頭108接合。在一些示範例子中，支撐件130為中空絕緣陶瓷柱，以避免支撐件130成為放電對象。

調整接頭132以可相對於電極頭108轉動的方式嵌設於電極頭108中，且三支撐件130分別對應套接在這三個調整接頭132外。調整接頭132之材料可例如為不鏽鋼。在一些例子中，如第3圖所示，電極頭108具有三個開孔162，其中每個開孔162具有彼此連通的第一部分164與第二部分166。第一部分164可為弧形孔，例如半圓形孔。第二部分166為圓柱形孔。在這些例子中，調整接頭132可為弧形螺絲接頭，例如半圓形螺絲接頭。此外，調整接頭 132可包含互相接合之弧形接頭134與延伸部136，其中弧形接頭134可例如為半圓接頭，延伸部136可為螺紋部。 弧形接頭134與延伸部136分別對應設置在開孔162之第一部分164與第二部分166中，且延伸部136可從電極頭108而對應延伸穿過支撐件130。

弧形接頭134可在開孔162之第一部分164中轉動，而延伸部136可在第二部分166中上下移動，且延伸部136亦可隨著弧形接頭134的轉動而在第二部分166中擺動。藉由設計開孔162之第二部分166的孔徑與延伸部136之直徑的尺寸，即設計開孔162之第二部分166與延伸部136之間的間距，可調整弧形接頭134在第一部分164中可轉動偏擺的幅度。延伸部136可延伸過支撐件130而穿出水平調整組件120之環狀部140，並與調整件138對應結合。當延伸部136為螺紋部時，設於連結件128之環狀部140上的調整件138可為螺帽，且延伸部136可與調整件138對應螺合。

藉由旋轉一調整件138，可控制對應之延伸部136的上下移動，而在另外二延伸部138並未相對環狀部140上下移動的情況下，藉此可進一步控制此調整件138所對應連接之弧形接頭134相對於電極頭108的偏擺角度。也就是說，微調每個調整接頭132時，另二個調整接頭132並不會干涉此進行微調之調整接頭132的行程。請再次參照第2圖與第3圖，由於三個調整接頭132均係嵌設在電極頭108中，而三點可定義出一平面，因此藉由微調一或 二或三個調整接頭132的偏擺角度，可使電極頭108之底面110平行水平面。如此一來，如第1圖所示，可使電極頭108之底面110與電極112之上表面114平行，而形成密度與解離度均勻之電漿來對待處理基板116進行電漿處理。當然，在一些特定例子中，亦可根據製程需求，而藉由微調調整接頭132的偏擺角度，來使電極頭108之底面110相對水平面傾斜一角度。

請再次參照第2圖，在一些例子中，真空電極模組100更可選擇性地包含水冷組件148，其中此水冷組件148設於法蘭組件118之底面146與電極頭108之間。水冷組件148可例如包含一或多個軟管154。軟管154之材料可例如為鐵氟龍。在一些示範例子中，水冷組件148更可包含一或多個絕緣件156對應包覆軟管154，藉以避免軟管154成為放電的對象，達到保護軟管154與穩定電漿系統的效果。

在這樣的例子中，法蘭組件118更包含一或多個第一入水口126，這些第一入水口126穿設於板體122中。另一方面，電極頭108包含一或多個第二入水口152。第一入水口126及第二入水口152之數量均與軟管154之數量對應，藉此每個軟管154可連接對應之第一入水口126與第二入水口152。冷卻用流體可從第一入水口126導入，經由水冷組件148之軟管154與第二入水口152而流入電極頭108中，以冷卻電極頭108之溫度。

由上述之實施方式可知，本新型之一優點就是因為 本新型之真空電極模組利用水平調整組件之三組微調元件來懸吊電極頭，其中這些微調元件可分別微調且不相互干涉行程，因而可提供三點構成平面的調校功能。因此，利用這三組微調元件，可使真空電極模組之電極頭的底面呈水平。

由上述之實施方式可知，本新型之另一優點就是因為本新型之真空電極模組可調校電極頭而使電極頭之底面呈水平，因此可在電漿製程期間，確保電場維持均衡的分布，藉此可提高電漿之解離率與密度的均勻性，進而可提升電漿製程之品質。

雖然本新型已以實施例揭露如上，然其並非用以限定本新型，任何在此技術領域中具有通常知識者，在不脫離本新型之精神和範圍內，當可作各種之更動與潤飾，因此本新型之保護範圍當視後附之申請專利範圍所界定者為準。

108‧‧‧電極頭

120‧‧‧水平調整組件

128‧‧‧連結件

130‧‧‧支撐件

132‧‧‧調整接頭

134‧‧‧弧形接頭

136‧‧‧延伸部

138‧‧‧調整件

140‧‧‧環狀部

142‧‧‧連接部

160‧‧‧底面

162‧‧‧開孔

164‧‧‧第一部分

166‧‧‧第二部分

Claims (9)

1. 一種真空電極模組，適用以裝設於一電漿處理腔體，該真空電極模組包含：一法蘭組件，適用以設置在該電漿處理腔體之一頂板中；一電極頭，設於該法蘭組件之下方；以及一水平調整組件，接合在該法蘭組件與該電極頭之間，其中該水平調整組件包含：一連結件，與該法蘭組件之一底面連接；三支撐件，其中每一該些支撐件接合在該連結件之一底面與該電極頭之間；三調整接頭，以可相對於該電極頭轉動的方式嵌設於該電極頭中，其中每一該些調整接頭包含一延伸部，且該些延伸部分別延伸穿過該些支撐件；以及三調整件，位於該連結件上，且分別與該些延伸部結合。
2. 如請求項1所述之真空電極模組，其中該法蘭組件上設有一第一電性接頭；該電極頭上設有一第二電性接頭；以及該真空電極模組更包含一軟性金屬線，電性連接該第一電性接頭與該第二電性接頭。
3. 如請求項1所述之真空電極模組，其中該連結件包含：一環狀部，其中該些調整件位於該環狀部上； 三連接部，自該環狀部向外延伸，且分別鄰近該些調整件；以及三懸吊部，分別將該些連接部與該法蘭組件之該底面連接。
4. 如請求項1所述之真空電極模組，其中每一該些支撐件係一中空絕緣陶瓷柱。
5. 如請求項1所述之真空電極模組，其中每一該些調整接頭係一半圓螺絲接頭，且包含互相接合之一半圓接頭與該延伸部。
6. 如請求項5所述之真空電極模組，其中每一該些延伸部為一螺紋部，且每一該些調整件為一螺帽。
7. 如請求項1所述之真空電極模組，更包含一水冷組件，設於該法蘭組件之該底面與該電極頭之間。
8. 如請求項7所述之真空電極模組，其中該法蘭組件包含至少一第一入水口；該電極頭包含至少一第二入水口；以及該水冷組件包含至少一軟管，連通該至少一第一入水口與該至少一第二入水口。
9. 如請求項8所述之真空電極模組，其中該水冷組件更包含至少一絕緣件對應包覆該至少一軟管。