TWI831290B - 具升降式電極的連續電漿製程系統 - Google Patents
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Abstract
本發明提供一種具升降式電極的連續電漿製程系統，其包括一框形載盤、一載入腔體、一加工腔體以及一載出腔體；框形載盤用以承載一待加工物；載入腔體用以輸入待加工物；加工腔體具有一第一電極、一第二電極以及一位移裝置，位移裝置可控制第二電極位於一斷電位置或一導電位置，當第二電極遠離第一電極並不與待加工物接觸時，第二電極位於斷電位置，當第二電極往第一電極方向移動並穿過框形載盤抵頂待加工物脫離框形載盤時，第二電極位於導電位置；載出腔體輸出已加工的待加工物；藉此，解決載盤因粒子沾附而導致電漿電場受到影響的問題。
Description
本發明係關於一種電漿製程相關技術，尤指一種具升降式電極的連續電漿製程系統。
電漿製程為半導體製程中廣泛應用的技術之一，然而，電漿處理過程所產生的粒子除了沉積於待製程物件表面之外，同時也會附著於承載待製程物件的載盤表面，若沉積於載盤的粒子量大到一個程度，便會使得載盤可能與待製程物件相連，而影響後續製程。
舉例來說，當載盤因受濺鍍粒子覆蓋而產生導電性，可能會讓載盤與待製程物件導通，而導致電漿製程的電場作用受到影響，除了造成電漿粒子的團聚範圍容易分散或擴散，進而降低電漿製程效率之外，也容易造成製程機台短路而損壞，進而影響製程物件的良率。除此之外，因為載盤是重複使用的，電漿處理產生於載盤上的粒子還需要刮除或清潔，以避免對下一次的電漿製程造成污染，實有相當之不便。
本發明主要目的在於，解決承載待製程物件的載盤因電漿處理產生的粒子沾附而導致電漿電場受到影響的問題。
為達上述目的，本發明提供一種具升降式電極的連續電漿製程系統，其包括：一框形載盤、一載入腔體、一加工腔體以及一載出腔體；框形載盤用以承載一待加工物；載入腔體用以輸入待加工物；加工腔體連通載入腔體，加工腔體接收待加工物並對待加工物進行電漿處理，加工腔體具有一第一電極、一第二電極以及一位移裝置，第一電極與第二電極相對設置於加工腔體內的兩端並形成一加工空間，位移裝置連接第二電極，當框形載盤移動到加工空間後，位移裝置可控制第二電極位於一斷電位置或一導電位置，當第二電極遠離第一電極並不與待加工物接觸時，第二電極位於斷電位置，而當第二電極往第一電極方向移動並穿過框形載盤抵頂待加工物脫離框形載盤時，第二電極位於導電位置；載出腔體連通加工腔體，載出腔體接收並輸出已加工的待加工物。
藉此，本發明具升降式電極的連續電漿製程系統，能夠透過位移裝置控制第二電極往第一電極方向移動，使第二電極穿過框形載盤並由框形載盤將待加工物頂起，以使框形載盤與待加工物之間產生一無電漿區，而避免框形載盤與待加工物導通對電漿製程造成的影響，進而避免製程效率降低、機台損壞以及製程良率不佳的問題。
1:待加工物
100:連續電漿製程系統
10:框形載盤
20:載入腔體
30:加工腔體
31:第一電極
32:第二電極
33:位移裝置
331:驅動件
332:移動件
333:彈性導電件
334:連接板
34:水平調整模組
35:距離調整模組
36:夾持裝置
37:平台
371:限位部
40:載出腔體
50:傳輸裝置
S:加工空間
d1:間隔距離
P1:斷電位置
P2:導電位置
圖1係本發明實施例之電漿製程系統外觀示意圖。
圖2係本發明實施例之加工腔體剖面示意圖。
圖3係圖2之局部放大示意圖(一)，用以表示第二電極位於斷電位置。
圖4係圖2之局部放大示意圖(二)，用以表示第二電極位於導電位置。
圖5係圖4之局部放大示意圖，用以表示待加工物與框形載盤之間的間隔距離。
圖6a至圖6b係本發明圖2之局部放大示意圖(三)，用以表示水平調整模組調整第二電極的水平度。
為便於說明本發明於上述發明內容一欄中所表示的中心思想，茲以具體實施例表達。實施例中各種不同物件係按適於說明之比例、尺寸、變形量或位移量而描繪，而非按實際元件的比例予以繪製，合先敘明。
請參閱圖1至圖6b所示，本發明提供一種具升降式電極的連續電漿製程系統100，其包括一框形載盤10、一載入腔體20、一加工腔體30、一載出腔體40以及一傳輸裝置50。
於本實施例中，載入腔體20、加工腔體30以及載出腔體40呈依序設置且相互連通(如圖1所示)，傳輸裝置50連續設於載入腔體20、加工腔體30以及載出腔體40內，載入腔體20用以輸入一待加工物1，加工腔體30能夠接收待加工物1並對待加工物1進行電漿處理，載出腔體40能夠接收並輸出已加工的待加工物1，傳輸裝置50提供框形載盤10於載入腔體20、加工腔體30以及載出腔體40內進行一水平方向的位移。
框形載盤10用以承載待加工物1，框形載盤10置於傳輸裝置50上，而藉由傳輸裝置50之拖送，而帶動待加工物1由載入腔體20進入加工腔體30，並往載出腔體40方向進行水平位移，於本實施例中，該框形載盤10為導電材質所製
成。
加工腔體30具有一第一電極31、一第二電極32以及一位移裝置33，如圖2所示，第一電極31與第二電極32相對設置於加工腔體30內的兩端並形成一加工空間S，位移裝置33連接第二電極32，其中，第一電極31與第二電極32係以一垂直方向相對設於加工腔體30內。
於本實施例中，第一電極31以及第二電極32分別耦接一射頻電源，可分別提供第一電極31以及第二電極32射頻能量而產生電漿，並對待加工物1進行電漿處理。當然的，第一電極31與第二電極32亦可以其中之一耦接電源，另一電極則接地，同樣可以加工腔體30內形成電場，進行電漿製程處理。
於本實施例中，當框形載盤10移動到加工空間S後，位移裝置33可控制第二電極32位於一斷電位置P1或一導電位置P2，如圖2、圖3所示，當第二電極32遠離第一電極31並不與待加工物1接觸時，第二電極32位於斷電位置P1；如圖2、圖4所示，當第二電極32往第一電極31方向移動並穿過框形載盤10，且第二電極32抵頂待加工物1脫離框形載盤10時，第二電極32位於導電位置P2。需說明的是，於本申請中，係以垂直方向設置的第一電極31、第二電極32作為舉例說明，第二電極32係以垂直方向移動穿過框形載盤10而抵頂待加工物1。
於本實施例中，當第二電極32位於斷電位置P1時，射頻電源不會被啟動以提供第一電極31與第二電極32射頻能量；當第二電極32位於導電位置P2時，射頻電源啟動以使第一電極31與第二電極32之間生成電漿，而能夠對待加工物1進行電漿處理。
位移裝置33具有一驅動件331以及連動驅動件331之一移動件332，移動件332受驅動件331之作動而位移並帶動第二電極32位移，驅動件331能
夠驅使移動件332往第一電極31方向移動，並使第二電極32穿過框形載盤10到達導電位置P2；於本實施例中，驅動件331可為氣壓缸或液壓缸等。
進一步說明，請配合參閱圖3及圖4所示，於本實施例中，加工腔體30更具有一平台37，位移裝置33更具有一連接板334，其中，平台37為固定不動，而驅動件331經由提高連接板334的方式帶動位移裝置33垂直往上移動，使第二電極32穿過框形載盤10而抵頂待加工物1。
於本實施例中，位移裝置33更具有一彈性導電件333，彈性導電件333設於移動件332連接第二電極32之一側，且對應框形載盤10之位置，如圖4所示，當第二電極32位於導電位置P2時，彈性導電件333能夠同時接觸框形載盤10之底部；於本實施例中，彈性導電件333可為鈹銅。
於本實施例中，如圖4至圖5所示，當第二電極32位於導電位置P2，待加工物1與框形載盤10之間具有一間隔距離d1；於本實施例中，間隔距離d1為1毫米至3毫米。
其中，移動件332實際上提供彈性導電件333一接地路徑，當彈性導電件333接觸框形載盤10時，能夠使框形載盤10連結至所述接地路徑而為接地的狀態，框形載盤10為接地狀態更能夠有效限制電漿的範圍而避免電漿發散的問題。除此之外，於該待加工物1進行電漿處理時，由於待加工物1實際上與框形載盤10具有間隔距離d1的設置，能夠避免電漿處理產生的粒子形成於框形載盤10與待加工物1之間，而造成框形載盤10與待加工物1電性導通的狀況。
加工腔體30具有一水平調整模組34、一距離調整模組35以及一夾持裝置36，其中，水平調整模組34設於連接板334以及移動件332之間，距離調整模組35設於移動件332遠離第二電極32之一端兩側，夾持裝置36固設於加工空間
S內。
水平調整模組34用以調整第二電極32的水平度，而確保製程機台的水平精度；於本實施例中，移動件332一端經由水平調整模組34連接至連接板334，另一端穿過平台37而面接觸第二電極32，連接板334受驅動件331之作動而位移並帶動移動件332與第二電極32位移。
如圖6a至圖6b所示，水平調整模組34能夠透過調整其長度，而改變連接板334以及移動件332之間的垂直距離，進而校正第二電極32的水平度；於本實施例中，水平調整模組34為螺絲以及螺帽。
除了上述藉由水平調整模組34調整連接板334以及移動件332之間的垂直距離的方式之外，在其他可能的實施例中(未圖示)，驅動件331也可直接抵接水平調整模組34，移動件332一端連接水平調整模組34，另一端面接觸第二電極32，水平調整模組34能夠透過調整其長度，而改變驅動件331與移動件332之間的垂直距離，進而校正第二電極32的水平度。
距離調整模組35用以配合不同尺寸型號的框形載盤10或不同尺寸的待加工物1，而限制第二電極32往第一電極31位移的一移動距離；於本實施例中，平台37設有一限位部371，距離調整模組35設於連接板334上且對應限位部371之位置，當位移裝置33帶動第二電極32往第一電極31位移時，如圖4所示，限位部371能夠透過抵接距離調整模組35，以限制位移裝置33往第一電極31方向移動的移動距離，而距離調整模組35能夠透過調整其長度以調整所述移動距離的大小；於本實施例中，距離調整模組35為螺絲以及螺帽。
夾持裝置36用以固定待加工物1之外緣，而避免待加工物1於電漿處理過程受熱而翹起，如圖4所示，當位移裝置33控制第二電極32帶動待加工物
1往第一電極31方向移動而脫離框形載盤10，而使第二電極32位於導電位置P2時，第二電極32與夾持裝置36分別由待加工物1垂直之兩側夾持並固定待加工物1。藉此，避免待加工物1因受熱彎曲翹起而影響鍍膜效果。
於本實施例中，在完成電漿製程後，位移裝置33控制第二電極32往遠離第一電極31方向移動，而使已加工的待加工物1承載於框形載盤10，並使第二電極32位於斷電位置P1，藉由傳輸裝置50往載出腔體40移動。
綜合上述，本發明具有以下優點：
一、藉由位移裝置33控制第二電極32將待加工物1頂起，並使框形載盤10與待加工物1之間具有間隔距離d1，而避免框形載盤10與待加工物1導通對電漿製程造成的影響，進而避免製程效率降低、機台損壞以及製程良率不佳的問題。
二、當第二電極32位於導電位置P2時，彈性導電件333能夠同時接觸框形載盤10之底部而形成接地路徑，而於電漿製程期間，使框形載盤10為接地狀態而進一步集中電漿團於待加工物1的位置，進而避免電漿處理產生的粒子使框形載盤10與待加工物1電性導通，而導致機台損壞的狀況，以及避免蝕刻時電漿團發散而導致製程效率降低以及製程良率不佳的問題。
三、利用框形載盤10、第二電極32、位移裝置33的設置，使框形載盤10單純的用以承載待加工物1，而沒有複雜的電極組件，因而框形載盤10的成本較低，損壞或被電漿處理產生的粒子污染後的替換成本也可大幅降低。
四、藉由水平調整模組34改變連接板334以及移動件332之間的垂直距離，而校正第二電極32的水平度，以確保製程機台的整體精度。
五、藉由距離調整模組35限制第二電極32往第一電極31位移的距
離，而因應不同尺寸型號的框形載盤10或不同尺寸的待加工物1。
六、透過夾持裝置36配合第二電極32固定待加工物1，能夠將待加工物1夾持並固定，而避免待加工物1因受熱彎曲翹起而影響鍍膜效果。
以上所舉實施例僅用以說明本發明而已，非用以限制本發明之範圍。舉凡不違本發明精神所從事的種種修改或變化，俱屬本發明意欲保護之範疇。
1:待加工物 10:框形載盤
30:加工腔體 31:第一電極
32:第二電極 33:位移裝置
331:驅動件 332:移動件
333:彈性導電件 334:連接板
34:水平調整模組 35:距離調整模組
36:夾持裝置 37:平台
371:限位部 50:傳輸裝置
S:加工空間
Claims (11)
- 一種具升降式電極的連續電漿製程系統，其包括：一框形載盤，其用以承載一待加工物；一載入腔體，其用以輸入該待加工物；一加工腔體，其連通該載入腔體，該加工腔體接收該待加工物並對該待加工物進行電漿處理，該加工腔體具有一第一電極、一第二電極以及一位移裝置，該第一電極與該第二電極相對設置於該加工腔體內的兩端並形成一加工空間，該位移裝置連接該第二電極，當該框形載盤移動到該加工空間後，該位移裝置可控制該第二電極位於一斷電位置或一導電位置，當該第二電極遠離該第一電極並不與該待加工物接觸時，該第二電極位於該斷電位置，而當該第二電極往該第一電極方向移動並穿過該框形載盤抵頂該待加工物脫離該框形載盤時，該第二電極位於該導電位置；以及一載出腔體，其連通該加工腔體，該載出腔體接收並輸出已加工的該待加工物。
- 如請求項1所述之具升降式電極的連續電漿製程系統，其中，該第一電極與該第二電極係以一垂直方向相對設於該加工腔體內，且該連續電漿製程系統更具有一傳輸裝置供該框形載盤於該加工腔體內進行一水平方向的位移。
- 如請求項1所述之具升降式電極的連續電漿製程系統，其中，該位移裝置具有一驅動件以及一移動件，該移動件受該驅動件之作動而位移並帶動該第二電極位移。
- 如請求項3所述之具升降式電極的連續電漿製程系統，其中，該 加工腔體具有一平台，該位移裝置更具有一連接板，該驅動件一端連接該平台，另一端抵接該連接板，該移動件一端連接至該連接板，另一端穿過該平台而面接觸該第二電極，該連接板受該驅動件之作動而位移並帶動該移動件與該第二電極位移。
- 如請求項4所述之具升降式電極的連續電漿製程系統，其中，該連接板與該移動件之間設有一水平調整模組，該移動件一端連接該水平調整模組，另一端面接觸該第二電極，該水平調整模組能夠改變該連接板與該移動件之間的垂直距離，而調整該第二電極的水平度。
- 如請求項5所述之具升降式電極的連續電漿製程系統，其中，該平台設有一限位部，該連接板上設有對應該限位部之一距離調整模組，該限位部能夠抵接該距離調整模組以限制該位移裝置往該第一電極方向移動的一移動距離，而該距離調整模組能夠調整該移動距離的大小。
- 如請求項3所述之具升降式電極的連續電漿製程系統，其中，該位移裝置連接該第二電極之一側另具有對應該框形載盤位置的一彈性導電件，當該第二電極位於該導電位置時，該彈性導電件接觸該框形載盤。
- 如請求項1所述之具升降式電極的連續電漿製程系統，其中，當該第二電極位於該導電位置時，該待加工物與該框形載盤之間具有一間隔距離。
- 如請求項8所述之具升降式電極的連續電漿製程系統，其中，該間隔距離為1毫米至3毫米。
- 如請求項1所述之具升降式電極的連續電漿製程系統，其中，該加工腔體更具有一夾持裝置，該夾持裝置固設於該加工空間內以固定該待加工物。
- 如請求項10所述之具升降式電極的連續電漿製程系統，其中，當該第二電極位於該導電位置時，該第二電極與該夾持裝置分別由兩側夾持並固定該待加工物。
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- 2022-07-13 TW TW111126248A patent/TWI831290B/zh active
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