[發明專利]等離子輔助化學氣相沉積裝置

無效

• 申請號: 200710073407.7
• 申請日: 2007-02-28
• 公開（公告）號: CN101255553A
• 公開（公告）日: 2008-09-03
• 發明（設計）人: 顏碩廷
• 申請（專利權）人: 群康科技（深圳）有限公司;群創光電股份有限公司
• 主分類號: C23C16/513
• 分類號: C23C16/513;C23C16/52
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明涉及一種等離子輔助化學氣相沉積裝置。

背景技術

薄膜沉積泛指在一塊基板上成長一層同質或異質材料薄膜的方法。依據薄膜沉積過程中是否包含有化學反應的機制，可以將薄膜沉積區分為：物理氣相沉積(physical?vapor?deposition，PVD)和化學氣相沉積(chemical?vapor?deposition，CVD)兩類。隨著沉積技術和沉積參數的差異，所沉積薄膜的結構可能是單晶、多晶或非結晶的結構。

物理氣相沉積法是一種不包含化學反應的薄膜沉積過程。半導體工藝中所使用的物理氣相沉積方法主要有蒸鍍(evaporation)和濺鍍(sputtering)兩種。此外，分子束磊晶(molecular?beam?epitaxy，MBE)是由蒸鍍所衍生的工藝。對于蒸鍍方法，蒸鍍材料最簡單的加熱方法是利用電阻加熱。在蒸鍍過程中，基板溫度對蒸鍍薄膜的性質會有很重要的影響，通常基板也要適當加熱，使得蒸鍍原子具足夠的能量，可以在基板表面移動，如此才能形成均勻的薄膜。濺鍍工藝是指利用等離子對一塊靶材進行離子轟擊，利用離子轟擊的能量轉移，將靶材表面的原子撞擊出來并沉積到基板上。

化學氣相沉積是使氣體經由化學反應在基板表面成長薄膜的方法。經常使用的化學氣相沉積方法有：大氣壓化學氣相沉積(atmospheric?pressure?chemical?vapor?deposition，APCVD)、低壓化學氣相沉積(low?pressure?chemical?vapor?deposition，LPCVD)和等離子輔助化學氣相沉積(plasma?enhanced?chemical?vapor?deposition，PECVD)。

等離子輔助化學氣相沉積是使用等離子的能量，使得沉積化學反應的溫度降低。在化學氣相沉積中由于等離子的作用而會有光線的放射，因此，等離子輔助化學氣相沉積系統也稱為輝光放射系統。所謂等離子，是對氣體施加以燃燒、電弧、高頻、微波、雷射、核融合等能量，使部分氣體分子被解離成為自由電子、離子、分子(尚未被解離)或自由基等粒子，這些粒子的混合組態即是所謂的等離子。

請參閱圖1，是一種現有技術等離子輔助化學氣相沉積裝置的結構示意圖。該等離子輔助化學氣相沉積裝置包括一沉積室11、一第一電極板12、一第二電極板13和一射頻電路14。該沉積室11包括一進氣口111和一排氣口112。該第一電極板12和該第二電極板13置于該沉積室11內。射頻電路14連接在該第一電極板12和該第二電極板13之間，其為該等離子輔助化學氣相沉積裝置提供足夠的能量。

反應氣體從該進氣口111導入該沉積室11內，當經由該射頻電路14給該等離子輔助化學氣相沉積裝置提供能量時，反應氣體被電子撞擊而解離形成等離子狀態并發生化學反應，反應的生成物沉積在基板(圖未示)上，該基板放置在該第二電極板13上。反應產生的廢氣從該排氣口112排出。

但是，由于受溫度、壓力和反應氣體的流速等因素的影響，等離子的濃度并不均勻而往往出現局部范圍的群集現象。等離子濃度的不均勻性影響著薄膜沉積的均勻性。基板的尺寸越大，沉積的薄膜厚度越容易發生不均勻的現象。

發明內容

為了解決薄膜沉積的不均勻性問題，提供一種使薄膜沉積較均勻的等離子輔助化學氣相沉積裝置實為必要。

一種等離子輔助化學氣相沉積裝置，其包括一射頻電路、一第一電極板和一第二電極板，該第二電極板與該第一電極板相對設置；該第一電極板包括至少兩個子電極板，該射頻電路包括一射頻功率源和至少兩個可變電阻，該射頻功率源的一端與該第二電極板連接，該射頻功率源的另一端分別經由該可變電阻連接到該至少兩個子電極板

相較于現有技術，由于上述等離子輔助化學氣相沉積裝置的第一電極板包括至少兩個子電極板，可經由該射頻電路分別調節等離子區域的局部電場強度，進而改變各區域的等離子濃度，使整個區域的等離子濃度更加均勻，從而使大面積薄膜沉積較均勻。

附圖說明

圖1是一種現有技術等離子輔助化學氣相沉積裝置的結構示意圖。

圖2是本發明等離子輔助化學氣相沉積裝置第一實施方式的結構示意圖。

圖3是圖2所示等離子輔助化學氣相沉積裝置的第一電極板的平面示意圖。

圖4是本發明等離子輔助化學氣相沉積裝置第二實施方式的第一電極板的平面示意圖。

具體實施方式