本發明關于一種基板處理設備,特別是一種通過使用燈加熱器在高溫下快速地加熱基板來沉積薄膜的外延等離子體增強化學氣相沉積設備(plasma?enhanced?chemicalvapor?deposition?apparatus)。
背景技術:
1、在制造半導體時,與單晶硅基板具有相同晶體結構的單晶硅薄膜會沉積在基板上。如氧化硅的無機絕緣材料會沉積并且圖案化,接著單晶薄膜會僅在基板表面的曝硅部分中形成單晶區域,稱為選擇性外延成長(selective?epitaxial?growth,seg)。
2、此外,在大面積基板上制造薄膜太陽能電池時,基本上提供接收太陽光的p層、形成電子-空穴對的i層以及作為p層的對電極的n層。相似地,液晶顯示設備基本上提供有陣列元件以及濾光元件,分別形成在陣列以及濾光基板上。
3、為了制造用于太陽能電池以及液晶顯示器的薄膜裝置,光刻(photolithography)工藝需要被進行數次。此類光刻工藝包含薄膜沉積工藝、光刻膠涂布(photoresistcoating)工藝、曝光(exposure)及顯影(development)工藝以及蝕刻(etching)工藝,并且包含如清潔工藝、接合工藝以及切割(cutting)工藝的各種工藝。
4、等離子體增強化學氣相沉積(以下稱為“pecvd”)是在腔室內部將射頻(rf)高電壓施加于天線或電極以將反應氣體激發成等離子體態(plasma?state)的狀態下形成薄膜的方法。
5、近來,腔室的內壁以石英設計且于腔室的頂部和底部內以石英設計頂圓蓋以及底圓蓋,以防止使用pecvd在沉積工藝期間產生的副產物或異物附著于腔室的內壁。
6、在此類使用等離子體增強化學氣相沉積的沉積工藝中,在腔室內部的壓力可保持在數毫托(mtorr),并且在10e-9托(torr)的超高真空狀態中可保持基礎真空(basevacuum)狀態以顯著地減少沉積工藝期間產生的副產物以及異物的數量以及沉積工藝所需的沉積工藝縮短時間,從而提升產率。
7、此類等離子體增強化學氣相沉積法面臨設置在頂圓蓋上的天線會被紅外線加熱而降低等離子體穩定性的問題,以及天線通過紅外線反射會降低薄膜的均勻性的問題。因此,需要新穎的等離子體源以及薄膜沉積方法。
技術實現思路
1、本發明的一方面是提供一種基板處理設備,其中包含加熱器以顯著地減少圍繞天線的電磁波遮擋外殼的熱損失并且通過熱絕緣間隔件耦接于腔室或腔室的連接部分以進行熱絕緣,從而提供穩定運轉。
2、本發明的另一方面是提供一種通過圍繞電磁波遮擋外殼的冷卻外殼來抑制由高溫造成的對產品的損壞的基板處理設備。
3、本發明的另一方面是提供一種即使由外部紅外線加熱也可穩定地產生等離子體的天線以及一種包含天線的基板處理設備。
4、本發明的另一方面是提供一種減少頂圓蓋以及底圓蓋的污染的基板處理設備。
5、本發明的另一方面是提供一種確保因為夾具的形狀、天線外殼的形狀以及鍍金而達成的基板均勻加熱所導致的均勻性基板處理設備。
6、本發明的另一方面是提供一種同時地提供均勻的紅外線加熱以及均勻的等離子體的基板處理設備。
7、本發明的另一方面是提供一種基板處理設備,其使用天線、產生等離子體,以及嵌入設置以圍繞天線的天線外殼中的電阻式加熱器來提供均勻工藝。
8、根據一實施例的基板處理設備包含:具有側壁的腔室;用以在腔室內部安裝基板的基座;圍繞腔室的頂面并由透明介電材料形成的頂圓蓋;設置在頂圓蓋之上以產生電感耦合等離子體的天線;以及設置以圍繞天線的電磁波遮擋外殼。電磁波遮擋外殼可通過加熱器來加熱。
9、在一實施例中,基板處理設備可更包含:與電磁波遮擋外殼以及腔室的頂面熱絕緣之熱絕緣間隔件。
10、在一實施例中,熱絕緣間隔件可具有由陶瓷材料形成的環形。
11、在一實施例中,基板處理設備可更包含:設置以與電磁波遮擋外殼相隔以圍繞電磁波遮擋外殼的冷卻外殼。冷卻外殼可通過冷媒(refrigerant)來冷卻。
12、在一實施例中,電磁波遮擋外殼的溫度范圍可從攝氏200度至攝氏600度。
13、在一實施例中,基板處理設備可更包含:覆蓋腔室的底面并且由透明介電材料形成的漏斗形底圓蓋;設置在底圓蓋的底面上的同心燈加熱器;設置在腔室的內側上,圍繞頂圓蓋的底側邊緣并且由介電材料形成的環形頂襯墊;設置在腔室的內側上,圍繞底圓蓋的頂邊緣的內圓周面并且由介電材料形成的環形底襯墊;以及設置在同心燈加熱器的底面上的反射器。
14、在一實施例中,天線可包含兩個單匝單元天線,這兩個單匝單元天線可設置在頂面以及底面上以彼此重疊,這兩個單匝單元天線可與射頻(rf)電源供應器并聯,并且單匝單元天線的寬度方向可為直立的。
15、在一實施例中,單匝單元天線(one-turn?unit?antenna)可具有條狀線路(stripline)的形狀,條狀線路的寬度大于條狀線路的厚度,單匝單元天線的寬度方向可為直立的,并且寬度(w)對厚度(t)的比值(w/t)可為10或更大。
1.一種基板處理設備,包含:
2.如權利要求1所述的基板處理設備,更包含:
3.如權利要求2所述的基板處理設備,其中
4.如權利要求1所述的基板處理設備,更包含:
5.如權利要求1所述的基板處理設備,其中
6.如權利要求1所述的基板處理設備,更包含:
7.如權利要求1所述的基板處理設備,其中
8.如權利要求7所述的基板處理設備,其中