基板处理设备的制作方法

文档序号:8203569阅读:118来源:国知局

专利名称::基板处理设备的制作方法
技术领域
:本发明涉及一种基板处理设备,尤有涉及一种具有均勻等离子体的基板处理设备。
背景技术
:一般而言,经由在基板上沉积薄膜的沉积工艺、使用光敏材料露出或覆盖该薄膜的选择区的光刻工艺及图形化该薄膜的选择区的蚀刻工艺而制造半导体装置、显示器装置或薄膜太阳能电池。在所述多个工艺中,在依最佳条件所设定的基板处理设备中执行沉积工艺与蚀刻工艺。图1是说明依据相关技艺的基板处理设备的横剖面视图,且图2是说明依据相关技艺的包括传输室的基板处理设备示意图。在图1中,基板处理设备10包括处理室12、底板14、气体供应线36、气体分布板18、基板座22、基板入口40及排气口24。处理室12提供反应空间。底板14坐落于处理室12内的上部,且作为等离子体电极。气体供应线36与底板14连接并提供源气至处理室12中。气体分布板18坐落于底板14之下且为铝制的。气体分布板18包括多个注入孔。基板座22用作为该等离子体电极的相对电极,且基板20设置于基板座22上。基板20经由基板入口40出入处理室12。经由排气口24排出处理室12中所用的反应气体及副产物。气体供应线36经馈电线38与射频(RF)功率源30连接。此外,气体供应线36与远端等离子体控制器50连接。在RF功率源30与馈电线38之间设置调整阻抗用的匹配器32。在气体分布板18与底板14之间形成缓冲空间26,且气体分布板18被置在自底板14延伸出且与其连接的支架28上。供应源气至处理室12中,且RF功率源30的RF功率加至底板14及气体分布板18。等离子体因气体分布板18与基板座22间的电场而产生。因此,在基板20上形成薄膜,或蚀刻基板20上的薄膜。气体供应线36置于底板14的对应处理室12中心的中央部。底板14相对于通过气体供应线36的垂直线及水平线的每一者具有对称结构。为了在处理室12中处理基板20,如图2所示,槽阀42与处理室12的基板入口40连接,且传输室44与槽阀42连接。传输室44提供基板20进入处理室12或自处理室12传送出基板20。槽阀42与传输室44依序与处理室12的具有基板入口40的第一边连接,但槽阀及传输室未与处理室12的相对基板入口40的第二边连接。此外,当RF功率加至底板14及气体分布板18时,RF功率源30所提供的RF电流沿着导电材料所制的处理室12、槽阀42与传输室44的表面流动。除了底板14及气体分布板18之外,RF电流会传送到毗邻的导体表面,即处理室12、槽阀42与传输室44。顺带一提,在如图1及图2所示的相关技艺的基板处理设备10中,可能无法均勻地产生等离子体。因此,可能在基板20上形成具有不均勻厚度的薄膜。该薄膜的不均勻厚度起因于电场的非对称。位于处理室12的相对于基板入口40的第二边的RF电流仅沿着处理室12的表面流动且具有第一路径。另一方面,位于处理室12的具有基板入口40的第一边的RF电流沿着处理室12的表面、槽阀42与传输室44流动并具有第二路径,该第二路径因槽阀42与传输室44而较该第一路径长。因此,第一及第二路径间的差异导致电场的非对称。该电场的非对称会扰乱均勻等离子体的产生且影响薄膜的形成。基板20上毗邻处理室12第一边所形成的薄膜厚度厚于基板20上毗邻处理室12第二边所形成的薄膜厚度。因此,该薄膜的厚度是不均勻的。为了解决此问题,可通过增加气体分布板18及基板座22间的距离而改善等离子体的均勻度。然而,在此情况中,等离子体的密度会降低,且基板20上所形成的薄膜密度会降低。
发明内容因此,本发明涉及一种基板处理设备,其通过对应远离基板中心的点而设立用以对上电极施加RF功率的馈电线,而产生均勻等离子体及形成具有均勻厚度的薄膜。本发明的另一目标是提供基板处理设备,其通过对应基板中心及远离该基板中心的点而分别设立用以对上电极施加RF功率的第一及第二馈电线,而产生均勻等离子体及形成具有均勻厚度的薄膜。本发明的其它目标与优点阐明于下文的描述,且在部分上从该描述可显而易见,或者可以通过实施本发明而获悉。可通过书面说明及其权利要求和附图中所特别指明的结构而实现和达到本发明的目标与其它优点。为实现这些和其它优点及依据本发明的目的,本发明的具体说明及简要描述如下,一种基板处理设备包括腔室,该腔室提供反应区域及包括彼此相对的第一及第二边;模块,连接该第一边;上电极,位于该反应区域中;基板座,面对着该上电极,其中在该基板座上设置基板,且在该基板上定义第一及第二点,其中该第一点对应该基板的中心,而该第二点远离该第一点而朝向着该第一边;及馈电线,用以施加RF功率,该馈电线连接到上电极且对应着该第二点。在另一实施方式中,一种基板处理设备包括腔室,该腔室提供反应区域及包括彼此相对的第一及第二边;上电极,位于该反应区域中;基板座,面对着该上电极,其中在该基板座上设置基板,且该基板具有长度及宽度(其短于长度)的矩形,其中在该基板上定义第一及第二点,该第一点对应该基板的中心,而该第二点远离该第一点而朝向着该第一边,距离达该基板的长度的2%至5%;及馈电线,用以施加RF功率,该馈电线连接到上电极且对应着该第二点。在另一实施方式中,一种基板处理设备包括腔室,该腔室提供反应区域及包括彼此相对的第一及第二边;上电极,位于该反应区域中;基板座,面对着该上电极,其中在该基板座上设置基板,且该基板具有长度及宽度(其短于长度)的矩形,其中在该基板上定义第一及第二点,该第一点对应该基板的中心,而该第二点远离该第一点而朝向着该第一边,距离达该基板的长度的10%至30%;及第一与第二馈电线,用以施加RF功率,该第一与第二馈电线连接到上电极且各自对应着该第一与第二点。可以理解的是,前文的概述及下文的详述为示范性及说明性,旨在提供所请求的发明的进一步解释。提供本发明的进一步了解,且并入此具体说明而作为其一部分的了本发明的实施例,且与该描述用以解释本发明的原理,多个附图中图1是说明依据相关技艺的基板处理设备的横剖面视图。图2是说明依据相关技艺的包括传输室的基板处理设备示意图。图3是说明依据本发明的第一实施例的基板处理设备的横剖面视图。图4是说明依据本发明的第一实施例的包括传输室的基板处理设备示意图。图5是说明依据本发明的第一实施例的基板处理设备的平面图。图6是说明依据本发明的第二实施例的基板处理设备的横剖面视图。图7是说明依据本发明的第二实施例的基板处理设备的平面图。图8是一图表,显示在本发明的第一实施例中随馈电线的距离而定的薄膜厚度。图9是一图表,显示在本发明的第一实施例中随馈电线的距离而定的薄膜均勻度。图10是一图表,显示在本发明的第二实施例中随馈电线的距离而定的薄膜厚度。图11是一图表,显示在本发明的第二实施例中随馈电线的距离而定的薄膜均勻度。具体实施例方式现在仔细地参照附图中所说明的优选示范实施例。在可能的情况下,相似的元件符号将用以意指相同或相似的零件。图3是说明依据本发明的第一实施例的基板处理设备的横剖面视图。图4是说明依据本发明的第一实施例的包括传输室的基板处理设备示意图。图5是说明依据本发明的第一实施例的基板处理设备的平面图。图8是一图表,显示在本发明的第一实施例中随馈电线的距离而定的薄膜厚度。图9是一图表,显示在本发明的第一实施例中随馈电线的距离而定的薄膜均勻度。在图3中,处理半导体装置及大尺寸液晶显示装置的基板用的基板处理设备110包括处理室112、底板114、气体供应线136、气体分布板118、基板座122、基板入口140及排气口124。处理室112提供反应空间且包括第一边及和第一边相对的第二边。底板114坐落于处理室112内的上部,且作为上电极。气体供应线136与底板114连接并提供源气至处理室112中。气体分布板118坐落于底板114之下且为铝制的。气体分布板118包括多个注入孔116。基板座122用作为该上电极的相对电极(即下电极),且基板120设置于基板座122上。基板入口140设置在处理室112的第一边,经其传送基板120进出处理室112。经由排气口124排出处理室112中所用的反应气体及副产物。为了在出处理室112中处理基板120,如图4所示,槽阀142与基板入口140及模块144连接,且模块144用以提供基板120进入处理室112或自处理室112传送出基板120。模块144可包括传输室或负载锁室。当模块144与处理室112连接时,槽阀142与模块144依序设立在处理室12的具有基板入口140的第一边。然而,相对处理室112的第一边(具有基板入口140)的处理室112的第二边未设立槽阀及传输室。处理室112包括室盖112a及室体112b,室体112b与可移动的室盖112a结合且密封该反应空间。室体112b可具有带有无顶上部的圆柱外形或多边形(其包括矩形的四边形)。室盖112a可为板,其具有对应室体112b的形状。尽管图中未示出,可在室盖112a与室体112b间插入密封装置(例如0形环或垫圈),且室盖112a与室体112b可通过固定装置而结合。气体供应线136与远端等离子体控制器150连接。在RF功率源130与馈电线138之间设置调整阻抗用的匹配器132。气体分布板118被置在自底板114延伸出且与其连接的支架128上,使得在气体分布板118与底板114之间形成缓冲空间126。缓冲空间126容纳气体供应线136所提供的多个源气,且底板114防止所述多个源气向上漏至缓冲空间126外。经气体分布板118向基板座122均勻地注入所述多个源气。因此,在基板座122与气体分布板118之间供应所述多个源气,且对底板114及气体分布板118施加RF功率。等离子体因气体分布板118与基板座122间的电场而产生。因此,可在基板120上形成薄膜,或可蚀刻基板120上的薄膜。基板座122可接地。如图5所示,基板120设置在基板座122上,且气体供应线136连接到底板114对应着第一点146,其坐落于基板120的中心。在图中,基板120相对于通过第一点146(其对应气体供应线136)的垂直线及水平线的每一者可具有对称的结构。气体供应线136可设置在底板114的中央部分,且在图中,底板114相对于通过气体供应线136的垂直线及水平线的每一者可具有对称的结构。与RF功率源130连接的馈电线138连接到底板114对应着第二点148。第二点148远离第一点146(其坐落于基板120的中心且对应着气体供应线136)而朝向处理室112的包括基板入口140的第一边,距离达基板120的长度(其长于矩形基板120的宽度)的2%至5%。有益地是,馈电线138设于底板114对应着第二点148,其远离基板120的第一点146(对应着气体供应线136),距离达基板120的长度的3%至4%。理想的是,馈电线138设于底板114对应着第二点148,其远离基板120的第一点146(其对应气体供应线136),距离达基板120的长度的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。在图中,基板120相对于通过第二点148(其对应着馈电线138)的垂直线是非对称的,而相对于通过第二点148的水平线是对称的。在图3及图5中,仅一馈电线138可连接到底板114对应着第二点148。图8及图9是图表,分别显示本发明的第一实施例中,依据馈电线138及气体供应线136间的距离变化的薄膜厚度与均勻度,该馈电线连接到底板114对应着第二点148(其远离第一点146而朝向基板入口140),而气体供应线136连接到底板114对应着第一点146(其坐落于基板120的中心)。在图8中,X轴代表通过基板120的第一点146的长轴,而Y轴显示基板120上所形成的薄膜的厚度(人)。更具体地说,图8的X轴显示通过基板120的第一点146且平行基板120的长度方向的线上测量点。图8的X轴可对应通过图5的第一点146的水平线。测量点是被定义成使该测量点配置在通过基板120的第一点146的水平线上,且彼此以预定距离间隔开。依据气体供应线136及馈电线138间的距离而在每一测量点测量薄膜的厚度,气体供应线136及馈电线138设于底板114分别对应着基板120的第一点146及第二点148。在图9中,Y轴显示薄膜的均勻度(更具体地说,薄膜的厚度均勻度),而X轴显示自气体供应线136至馈电线138的距离变化,馈电线138连接到底板114对应着第二点148(其远离第一点146而朝向基板入口140),气体供应线136则对应着第一点146(其坐落于基板120的中心)。简言之,图9的X轴显示第一点146与第二点148间的距离,其对应基板120的长度的百分比。可在基板120上形成许多材料种类或具有各种功能的材料的薄膜。例如,在本发明的第一实施例中,形成广泛用于液晶显示器装置的氮化硅层。此处,在处理室112中,可在1.2torr的压力及摄氏温度290度至295度下,通过分别提供单位为每分钟标准毫升(sccm)的65OOsccnK28OOOsccm及765OOsccm的SiH4、NH3及N2气体,及通过对馈电线Π8施加22kW的RF功率而形成该氮化硅层。此外,基板120可具有2500mm的长度、2200mm的宽度及0.7mm的厚度。基板120可用于液晶显示器装置的第八代设备。基板120可为具有250cm的长度及220cm的宽度的矩形。在如图3至5所示的本发明的第一实施例中,当基板120具有250cm的长度及220cm的宽度时,可依据表1所示的基板120的长度百分比而定义第一点146与第二点148间的距离,其分别对应气体供应线136及馈电线138。[表1]<table>tableseeoriginaldocumentpage8</column></row><table>在通过基板120的第一点146的长轴上定义数个测量点,其彼此以预定距离间隔开。在每一测量点处测量依据Ref.1至Ref.5的条件所形成的每一薄膜厚度。使用最大及最小厚度值计算每一薄膜的厚度均勻度,且表2显示每一薄膜的厚度均勻度。图9将表2的数据以图表显示。[表2]__最大厚度(A)最小厚度(A)厚度均匀度(%)<table>tableseeoriginaldocumentpage9</column></row><table>在表1中,Ref.1对应馈电线138连接到气体供应线136且第一点146及第二点148间的距离是Ocm的情形。Ref.2、Ref.3、Ref.4及Ref.5分别对应第二点148远离第一点146,距离达基板120的长度的2%、3%、4%及5%的情形。在表2中,通过「{(最大厚度值)_(最小厚度值)/(最大厚度值)+(最小厚度值)}xlOO」的公式来计算每一薄膜的厚度均勻度。类似于表1的Ref.1,当馈电线138连接到气体供应线136且馈电线138设置于底板114对应着基板120的中心时,基板120上毗邻处理室112的第一边(具有基板入口140)的薄膜厚度(约2500人)厚于基板120上毗邻处理室112的第二边(面对基板入口140)的薄膜厚度(约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约为14.40%,且薄膜的厚度偏差非常高。然而,类似于表1的Ref.2至Ref.5,当馈电线138连接到底板114对应着第二点148(其远离基板120的第一点146)时,如表2所示,相当大幅地改善基板120上所形成的薄膜的厚度均勻度。如表1所示,当第二点148远离第一点146达5cm时(即Ref.2的情形),基板120上毗邻处理室112的第一边(具有基板入口140)及处理室112的第二边(面对第一边)的每一者薄膜厚度比较厚,而基板120中心上的薄膜厚度比较薄。如表2所示,较Ref.1改善了薄膜的厚度均勻度,约为6.13%。如表1所示,当第二点148远离第一点146达12.5cm时(即Ref.5的情形),自处理室112的第一边至处理室112的中心部分降低了薄膜厚度,且自处理室112的中心部分至处理室112的第二边增加了薄膜厚度。如表2所示,较Ref.1改善了薄膜的厚度均勻度,约为5.58%。如表1所示,在Ref.3及Ref.4的情形中,在基板120上毗邻处理室112的第一边及第二边的每一薄膜厚度具有若干偏差,且厚度均勻度各为2.15%及3.67%,其是相当均勻。如图8所示,相较于Ref.1及Ref.2的情形,在Ref.3至Ref.5的第一点146及第二点148(其对应馈电线138且远离第一点146而朝向基板入口140)间的距离在基板120的长度的3%至5%内的情形中,基板120上毗邻处理室112的第一边所形成的薄膜厚度薄于基板120上毗邻处理室112的第二边(其与处理室112的第一边相对)所形成的薄膜厚度。依据图8、图9、表1及表2的实验结果,当馈电线138连接到底板114对应着第二点148(其远离基板120的第一点146达约5cm至约12cm)时,厚度均勻度可改善至低于10%。当依据表1的Ref.2至Ref.5的条件形成薄膜时,表2的厚度均勻度在0至10%的范围内。有益地是,当馈电线138连接到底板114对应着第二点148(其远离第一点146达7cm至IOcm)时,可进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,薄膜的厚度均勻度则越好,且薄膜的厚度均勻度最好为0%。通常,当薄膜用于显示器装置或半导体装置时,薄膜的厚度均勻度低于10%即可。然而,当需要高准确度时,会选择近0%的厚度均勻度条件。为了制作好的产品,预期上,基板120上所形成的薄膜具有低于4%的厚度均勻度。参照图9,自馈电线138至气体供应线136的距离(其对应0%至4%的厚度均勻度)在基板120的长度的“A”范围内,S卩2.5%至4%。因此,理想的是,馈电线138设于底板114对应着第二点148,其远离基板120的第一点146(其对应气体供应线136)达基板120的长度的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%的范围内。通过分析实验结果而获得在第二点148(其远离第一点146而朝向基板入口140,距离达基板120的长度的2%至5%)处设立馈电线138。可以理解的是,因为电场中心依据馈电线138的位置而移动,故薄膜的厚度可变化。当RF功率源130的RF功率加至底板114及气体分布板118时,RF电流因RF功率而沿着导电材料所形成的处理室112、槽阀142与模块144的表面流动。除了底板114及气体分布板18之外,RF电流会传送到毗邻的导体表面,即处理室112、槽阀142与模块144。在本发明的第一实施例中,如果如图3至图5般设立馈电线138,则会改善基板120上所形成的薄膜的厚度均勻度。此即改善相关技艺的电场的非对称与形成均勻薄膜的原因。在处理室112的第二边(其面对基板入口140)沿着处理室112的表面流动且接地的RF电流具有第一路径,而在处理室112的第一边(其具有基板入口140)沿着处理室112的表面、槽阀142及模块144流动且接地的RF电流具有第二路径。由于馈电线138设立成自处理室112的中心往基板入口140移动,故改善了沿着该第一及第二路径流动的RF电流的非对称,且使基板120上的薄膜厚度的偏差最小化。通过如上述般偏心地设立馈电线138,会有沿着该第一及第二路径流动的RF电流实质上是对称的效果。此外,可在设置馈电线138的底板114处设立气体供应线136,且馈电线138可连接到气体供应线136。这个时候,可在第二点148处设置气体供应线136。图6是说明依据本发明的第二实施例的基板处理设备的横剖面视图。图7是说明依据本发明的第二实施例的基板处理设备的平面图。图10是一图表,显示在本发明的第二实施例中随馈电线的距离而定的薄膜厚度。图11是一图表,显示在本发明的第二实施例中随馈电线的距离而定的薄膜均勻度。在图6及图7中,基板120设置在基板座122上,且气体供应线136连接到底板114对应着第一点146,其坐落在基板120的中心。在图中,基板120相对于通过第一点146(其对应气体供应线136)的垂直线及水平线的每一者可具有对称的结构。气体供应线136可设置在底板114的中央部分,且在图中,底板114相对于通过气体供应线136的垂直线及水平线的每一者可具有对称的结构。与RF功率源130连接的馈电线138包括第一及第二馈电线138a及138b。第一馈电线138a连接到气体供应线136。第二馈电线138b连接到底板114对应着第二点148,其远离基板120的第一点146(其对应着气体供应线136)而朝向处理室112的第一边(其包括基板入口140),距离达基板120的长度的10%至30%。有益地是,第二馈电线138b设于底板114对应着第二点148,其远离基板120的第一点146(其对应着气体供应线136)而朝向基板入口140,距离达基板120的长度的20%。在图中,基板120相对于通过第二点148(对应着第二馈电线138b)的垂直线是非对称的,而相对于通过第二点148的水平线是对称的。可依场合需求设立二个以上的馈电线。在这个时候,可在底板114对应着基板120的第一点146处设立所述多个馈电线之一,且可在底板114对应着基板入口140及基板120的第一点146间的区域设立其它馈电线。当气体供应线136设置在底板114的中央部分时,第一馈电线138a可连接到气体供应线136,且第二馈电线138b可在远离气体供应线136的点连接到底板114,其距离达底板114的长度的10%至30%,其中底板114是具有长度及宽度(其短于该长度)的矩形。有益地是,第二馈电线138b可在远离气体供应线136中心的点连接到底板114,其距离达底板114的长度的10%。第一点146及第二点148(分别对应着气体供应线136所连接的第一馈电线138a及第二馈电线138b)最好彼此间隔达基板120的长度的15%至20%。在图中,底板114相对于通过第二馈电线138b的垂直线为非对称的,而相对于通过第二馈电线138b的水平线为对称的。在图6及图7中,仅有二馈电线138a及138b可连接到底板114,分别对应着第一点146及第二点148。图10及图11是图表,分别显示本发明的第二实施例中,当第一馈电线138a连接到气体供应线136对应着第一点146(其位于基板120的中心),而第二馈电线138b连接到底板114对应着第二点148(其远离第一点146而朝向基板入口140)时,随第一点146与第二点148间的距离变化而定的薄膜厚度与均勻度。在图10中,X轴代表通过基板120的第一点146的长轴,而Y轴显示基板120上所形成的薄膜的厚度(A)。更具体地说,图10的X轴显示通过基板120的第一点146且平行基板120的长度方向的线上测量点。图10的X轴可对应通过图7的第一点146的水平线。测量点是被定义成使该测量点配置在通过基板120的第一点146的水平线上,且彼此以预定距离间隔开。依据第一点146及第二点148间的距离而在每一测量点测量薄膜的厚度,第一点146及第二点148分别对应第一馈电线138a及第二馈电线138b。在图11中,Y轴显示薄膜的均勻度(更具体地说,薄膜的厚度均勻度),而X轴显示第一馈电线138a及第二馈电线138b间的距离变化,第一馈电线138a及第二馈电线138b分别连接到气体供应线136(其对应着坐落于基板120的中心的第一点146)及底板114对应着第二点148(其远离第一点146而朝向基板入口140)。图11的X轴对应着基板120的长度的百分比。可在基板120上形成许多材料种类或具有各种功能的材料的薄膜。例如,在本发明的第二实施例中,形成广泛用于液晶显示器装置的氮化硅层。此处,在处理室112中,可在1.2torr的压力及摄氏温度290度至295度下分别通过提供单位为每分钟标准毫升(sccm)的6500sccm、28000sccm及76500sccm的SiH4、NH3及N2气体,及通过对馈电线138施加22kW的RF功率而形成该氮化硅层。此外,基板120可为具有2500mm的长度、2200mm的宽度及0.7mm的厚度的玻璃基板。基板120可用于液晶显示器装置的第八代设备。基板120可为具有250cm的长度及220cm的宽度的矩形。在如图6与7所示的本发明的第二实施例中,当基板120具有250cm的长度及220cm的宽度时,可依据表3所示的基板120的长度百分比而定义第一点146与第二点148间的距离,其分别对应气体供应线136所连接的第一馈电线138a及第二馈电线138b。[表3]<table>tableseeoriginaldocumentpage12</column></row><table>在通过基板120的第一点146及第二点148的长轴上定义多个测量点,其彼此以预定距离间隔开。在每一测量点测量依据表3的Ref.1至Ref.4的条件所形成的每一薄膜厚度。使用最大及最小厚度值计算每一薄膜的厚度均勻度,且表4显示每一薄膜的厚度均勻度。图11将表4的数据显示为图表。[表4]<table>tableseeoriginaldocumentpage12</column></row><table>在表3中,Ref.1对应第一及第二馈电线138a及138b连接到气体供应线136且第一点146及第二点148间的距离是Ocm的情形。Ref.2,Ref.3及Ref.4分别对应第二点148远离第一点146,距离达基板120的长度的10%、20%及30%的情形。在表4中,通过「{(最大厚度值)“(最小厚度值)/(最大厚度值)+(最小厚度值)}xlOO」的公式来计算每一薄膜的厚度均勻度。类似于表3的Ref.1,当第一及第二馈电线138a及138b连接到气体供应线136且第二馈电线138b设置于对应基板120的中心时,基板120上毗邻处理室112的第一边(其具有基板入口140)的薄膜厚度(约2500A)厚于基板120上毗邻处理室112的第二边(其与该第一边相对)的薄膜厚度(约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约为14.40%,且薄膜的厚度偏差非常高。然而,类似于表3的Ref.2至Ref.4,当第一馈电线138a连接到气体供应线136对应着第一点146(其设置于基板120的中心),且第二馈电线138b连接到底板114对应着第二点148(其远离基板120的第一点146)时,如表4所示,相当大幅地改善基板120上所形成的薄膜的厚度均勻度。在表3的Ref.2的第二点148远离第一点146达25cm情形中,基板120上毗邻处理室112的第一边(其具有基板入口140)的薄膜厚度厚于基板120上毗邻处理室112的第二边(其面对处理室112的第一边)的薄膜厚度。与表3的Ref.1相较,改善了薄膜的厚度均勻度,约为5.46%。在表3的Ref.3的第二点148远离第一点146达50cm情形中,基板120上毗邻处理室112的第一边(其具有基板入口140)的薄膜厚度厚于基板120上毗邻处理室112的第二边(其面对处理室112的第一边)的薄膜厚度。较Ref.1及Ref.2改善了薄膜的厚度均勻度,约为2.36%。在表3的Ref.4的情形中,薄膜厚度自处理室112的第一边至第二边增加,且较Ref.1改善了薄膜的厚度均勻度,约为5.87%。依据图10、图11、表3及表4的实验结果,当第一及第二馈电线138a及138b间(其分别对应着第一及第二点146及148)的距离是在25cm至75cm的范围内时,厚度均勻度可改善至低于10%。当依据表3的Ref.2至Ref.4的条件形成薄膜时,表4的厚度均勻度在0至10%的范围内。有益地是,当第二馈电线138b连接到底板114对应着第二点148(其远离对应第一点146的第一馈电线138a达约50cm)时,可进一步改善薄膜的厚度均勻度。在图6及图7的本发明的第二实施例中,当底板114具有250cm的长度及220cm的宽度时,第二馈电线138b可设于远离中心达约25cm至75cm之处,且理想上,可设于远离中心达约50cm之处。实质上,该效果等同RF功率加于第一及第二馈电线138a及138b间的中点。薄膜的厚度均勻度具有越低的值,薄膜的厚度均勻度则越好,且薄膜的厚度均勻度最好为0%。通常,当薄膜用于显示器装置或半导体装置时,薄膜的厚度均勻度低于10%即可。然而,当需要高准确度时,会选择近0%的厚度均勻度条件。为了制作好的产品,预期上,基板120上所形成的薄膜具有低于4%的厚度均勻度。参照图11,第一及第二馈电线138a及138b间的距离(其对应0%至4%的厚度均勻度)是在基板120的长度的“B”范围内,即15%至25%。因此,理想的是,基板120的第一点146及第二点148(其分别对应气体供应线136所连接的第一馈电线138a及第二馈电线138b)彼此间隔达基板120的长度的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%的范围内。通过分析实验结果而获得在第二点148处(其远离第一点146而朝向基板入口140,距离达基板120的长度的10%至30%)设立第二馈电线138b。可以理解的是,因为电场中心依据第二馈电线138b的位置而移动,故薄膜的厚度可变化。当RF功率源130的RF功率加至底板114及气体分布板118时,RF电流因RF功率而沿着导电材料所形成的处理室112、槽阀(未示出)与模块(未示出)表面流动。除了底板14及气体分布板18之外,RF电流会传送到毗邻的导体表面,即处理室112、槽阀与模块。如果如图6与图7所示般设立第一及第二馈电线138a及138b,则会改善基板120上所形成的薄膜的厚度均勻度。此即改善相关技艺的电场的非对称与形成均勻薄膜的原因。在处理室112的第二边(其面对基板入口140)自第一及第二馈电线138a及138b沿着处理室112的表面流动且接地的RF电流具有第一路径,而在处理室112的第一边(其具有基板入口140)自第一及第二馈电线138a及138b沿着处理室112的表面、槽阀及模块流动且接地的RF电流具有第二路径。由于馈电线138设立成自处理室112的中心(其对应基板的第一点146)移往基板入口140,改善了沿着该第一及第二路径流动的RF电流的非对称,且使基板120上的薄膜厚度的偏差最小化。在本发明的基板处理设备中,由于馈电线连接到上电极,其对应着远离基板中心而朝向基板入口(此处设置如传输室与槽阀模块)的点,故改善了在相对于该基板入口的边沿着腔室表面流动的RF电流路径及在基板入口的边流动的RF电流路径间的非对称。可因均勻等离子体的产生而形成具有均勻厚度的薄膜。与此同时,馈电线包括供应RF功率的第一及第二馈电线。该第一馈电线连接到上电极对应着基板的中心,而该第二馈电线连接到上电极对应着远离基板中心而朝向基板入口(此处设置如传输室与槽阀模块)的点。因此,改善了在相对于该基板入口的边沿着腔室表面流动的RF电流路径及在基板入口的边流动的RF电流路径间的非对称。因此,可因均勻等离子体的产生而形成具有均勻厚度的薄膜。本领域技术人员应能理解,在不脱离本发明的精神和范围下当可进行各种修改及变化。因此,意味着,本发明涵盖了在所附的权利要求和其等效的范围内所提供的本发明的修改和变化。权利要求一种基板处理设备,包括腔室,提供反应区域及包括彼此相对的第一及第二边;模块,连接到所述第一边;上电极,位于所述反应区域中;基板座,面对着所述上电极,其中在所述基板座上设置基板,且在所述基板上定义第一及第二点,其中所述第一点对应所述基板的中心,而所述第二点远离所述第一点而朝向着所述第一边;以及馈电线,用以施加RF功率,所述馈电线连接到所述上电极且对应着所述第二点。2.如权利要求1所述的基板处理设备,其中在所述第一边处设置基板入口,用以传送所述基板进出所述腔室,且在所述模块与所述基板入口间设置槽阀。3.如权利要求1所述的基板处理设备,其中所述基板为矩形,具有长度及短于所述长度的宽度,且所述第一点与所述第二点间的距离在所述基板的长度的2%至5%范围内。4.如权利要求1所述的基板处理设备,其中所述基板为矩形,具有长度及短于所述长度的宽度,且所述第一点与所述第二点间的距离在所述基板的长度的2.5%至4%范围内。5.如权利要求1所述的基板处理设备,其中所述基板为矩形,具有长度及短于所述长度的宽度,且所述基板相对于通过所述第二点并垂直长度方向的第一线为非对称的,而相对于通过所述第二点并平行所述长度方向的第二线为对称的。6.如权利要求1所述的基板处理设备,还包括第二馈电线,用以施加RF功率,所述第二馈电线连接到所述上电极且对应着所述第一点。7.如权利要求6所述的基板处理设备,其中所述基板为矩形,具有长度及短于所述长度的宽度,且所述第一点与所述第二点间的距离在所述基板的长度的10%至30%范围内。8.如权利要求6所述的基板处理设备,其中所述基板为矩形,具有长度及短于所述长度的宽度,且所述第一点与所述第二点间的距离在所述基板的长度的15%至20%范围内。9.一种基板处理设备,包括腔室,提供反应区域及包括彼此相对的第一及第二边;上电极,位于所述反应区域中;基板座,面对着所述上电极,其中在所述基板座上设置基板,且所述基板为矩形,并具有长度及短于所述长度的宽度,其中在所述基板上定义第一及第二点,所述第一点对应所述基板的中心,而所述第二点远离所述第一点而朝向着所述第一边,距离达所述基板的长度的2%至5%;以及馈电线,用以施加RF功率,所述馈电线连接到所述上电极且对应着所述第二点。10.如权利要求9所述的基板处理设备,其中在所述第一边处设置基板入口,用以传送所述基板进出所述腔室,槽阀与所述基板入口连接,且用以传送所述基板进入所述反应区域的模块与所述槽阀连接。11.一种基板处理设备,包括腔室,提供反应区域及包括彼此相对的第一及第二边;上电极,位于所述反应区域中;基板座,面对着所述上电极,其中在所述基板座上设置基板,且所述基板为矩形,并具有长度及短于所述长度的宽度,其中在所述基板上定义第一及第二点,所述第一点对应所述基板的中心,而所述第二点远离所述第一点而朝向着所述第一边,距离达所述基板的长度的10%至30%;以及第一及第二馈电线,用以施加RF功率,所述第一及第二馈电线连接至所述上电极且分别对应所述第一及第二点。12.如权利要求11所述的基板处理设备,其中在所述第一边处设置基板入口,用以传送基板进出所述腔室,槽阀与所述基板入口连接,且用以传送所述基板进入所述反应区域的模块与所述槽阀连接。全文摘要一种基板处理设备包括腔室,提供反应区域及包括彼此相对的第一及第二边;模块,连接到所述第一边;上电极,位于所述反应区域中;基板座,面对着所述上电极,其中在所述基板座上设置基板,且在所述基板上定义第一及第二点,其中所述第一点对应所述基板的中心,而所述第二点远离所述第一点而朝向着所述第一边;以及馈电线,用以施加RF功率,所述馈电线连接到上电极且对应着所述第二点。文档编号H05H1/46GK101807508SQ20091025417公开日2010年8月18日申请日期2009年12月10日优先权日2008年12月10日发明者康豪哲申请人:周星工程股份有限公司
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