[發明專利]鍍膜用噴灑頭以及鍍膜裝置

無效

• 申請號: 201110217655.0
• 申請日: 2011-08-01
• 公開（公告）號: CN102851650A
• 公開（公告）日: 2013-01-02
• 發明（設計）人: 黃振榮
• 申請（專利權）人: 財團法人工業技術研究院
• 主分類號: C23C16/455
• 分類號: C23C16/455;C23C16/44
• 代理公司: 北京市柳沈律師事務所 11105
• 代理人: 陳小雯

技術領域

本發明涉及一種鍍膜用噴灑頭以及鍍膜裝置，尤其是涉及一種可于基材和基材承載盤上形成封閉流場的鍍膜用噴灑頭，以及應用該鍍膜用噴灑頭的鍍膜裝置。

背景技術

原子層沉積技術的原理是令制作工藝用氣體與材料表面進行化學沉積反應，以于材料表面鍍上厚度為原子等級的薄膜。

如歐洲第2249379A2號專利案、美國第2007/0259110A1號專利案、以及美國第20060196418號專利案所示的鍍膜技術，其是先將大量的芯片設置于封閉的反應室內，接著令第一前驅物充滿整個反應室以使第一前驅物得沉積于所有的芯片表面上，之后，再對反應室進行抽氣程序以將殘余的第一前驅物抽出，而在該抽氣程序完成后，再令第二前驅物充滿整個反應室以使第二前驅物可再沉積于已沉積有第一前驅物的芯片表面，接著再次進行抽氣程序以將殘余的第二前驅物抽出。

然而，上揭專利案所揭露的技術雖可達成大量生產的目的，但由于反應室的體積通常相當大，不但所需花費的前驅物量相當大，且還需要耗費大量的時間來進行抽氣程序，故成為制造廠商的成本負擔無法降低的主因。

此外，美國第7153542專利案揭露了一種將第一前驅物以及第二前驅物以分站的形式輪流沉積于芯片上的技術，其通過于旋轉工作臺上方設置多個可噴灑前驅物的工作站，并以不同的工作站來輪流噴灑第一前驅物及第二前驅物，以在芯片表面上完成鍍膜。

然而，此專利案所揭示的技術卻面臨著無法完全移除殘留的前驅物與副產物的問題。具體來說，由于其是以不同的工作站來分別噴灑第一及第二前驅物至芯片上，但在噴灑、沉積前驅物的過程中，卻僅提供了一道粗略的屏障，所以無法充分阻隔前驅物的擴散，使得不同工作站所噴灑的前驅物會發生彼此混合的情形。而假設于噴灑第二前驅物的工作站中仍存有上一個工作站所噴灑的第一前驅物，則第一前驅物與第二前驅物因化學反應而生成的副產物會造成各種鍍膜缺陷，進而影響鍍膜的均勻性和品質。

因此，如何克服上述缺陷，實已成為目前亟待解決的問題。

發明內容

鑒于上述的缺點，本發明的主要目的在于提供一種可快速、均勻地完成鍍膜制作工藝，同時避免前驅物彼此交互反應而產生鍍膜缺陷的制作工藝技術。

為達成上述目的及其它目的，本發明提供一種鍍膜用噴灑頭，用以于具有制作工藝反應區的基材上進行鍍膜，該鍍膜用噴灑頭包含：噴灑頭本體；前驅物通道，設置于該噴灑頭本體的中央區域，用以供前驅物流體經由該前驅物通道噴灑至該基材上，使該前驅物與該基材表面產生反應；抽氣通道，設置于該噴灑頭本體，位于該前驅物通道的外周側，用以抽取該前驅物流體與該基材表面反應后的殘余物；以及氣幕通道，設置于該噴灑頭本體，位于該抽氣通道的外周側，用以供隔離氣體經由該氣幕通道噴送至該基材和用以承載該基材的基材承載盤上，以于該基材承載盤與該鍍膜用噴灑頭間形成圍護該基材上的制作工藝反應區的封閉流場，使前驅物流體與該反應后的殘余物不會外泄。

本發明還提供一種鍍膜裝置，用以于具有制作工藝反應區的基材上進行鍍膜，包含基材承載盤，用以載置待鍍膜的基材并進行旋轉；以及鍍膜用噴灑頭，對應于該基材承載盤上的各基材而設于基材承載盤的上方，該鍍膜用噴灑頭包括：噴灑頭本體；前驅物通道，設置于該噴灑頭本體的中央區域，用以供前驅物流體經由該前驅物通道噴灑至該基材上，使該前驅物與該基材表面產生反應；抽氣通道，設置于該噴灑頭本體，位于該前驅物通道的外周側，用以抽取該前驅物流體與該基材表面反應后的殘余物；及氣幕通道，設置于該噴灑頭本體，位于該抽氣通道的外周側，用以供隔離氣體經由該氣幕通道噴送至該基材和用以承載該基材的基材承載盤上，以于該基材承載盤與該鍍膜用噴灑頭間形成圍護該基材上的制作工藝反應區的封閉流場。

綜上所述，本發明的鍍膜用噴灑頭及鍍膜裝置借由前驅物通道、抽氣通道及氣幕通道的協同運作，可于噴灑前驅物的制作工藝中形成封閉的流場，借此避免前驅物外泄及副產物的生成，徹底解決現有的種種鍍膜制作工藝與裝置缺失。

附圖說明

圖1A為本發明的鍍膜用噴灑頭的一上視結構示意圖；

圖1B為本發明的鍍膜用噴灑頭的另一上視結構示意圖；

圖1C為圖1A沿著線段AA所視的結構示意圖；

圖2A為圖1C所示的鍍膜用噴灑頭的另一結構示意圖；

圖2B為圖1C所示的鍍膜用噴灑頭的又一結構示意圖；

圖2C為圖1C所示的鍍膜用噴灑頭的再一結構示意圖；

圖3A為本發明的鍍膜裝置的結構示意圖；

及圖3B為圖3A沿著線段BB所視的結構示意圖；