專利名稱：等離子體產生裝置的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種等離子體產生裝置，特別涉及利用電磁波的一種等離子 體產生裝置。
背景技術：
等離子體的使用目前已經商業(yè)化而可廣泛應用于半導體與TFT-LCD制 造工藝中的刻蝕、清洗與光刻膠灰化等步驟以及輔助化學氣相沉積中的氮化 硅膜、非晶硅膜、微晶硅膜、二氧化硅膜、鉆石膜、類鉆膜以及納米碳管生 成制造工藝。此外，在其它一般民生用品的制造工業(yè)中，等離子體還可應用 于防雨及排汗布料的表面處理。
一般較常使用的等離子體產生方式是采用直流放電、包含低頻及中頻的 射頻放電與微波放電技術，其中低頻及中頻放電所利用的頻率范圍是自數 KHz至數MHz之間，而微波放電所采用的頻率通常是2.45GHz。由于利用 微波而產生等離子體所使用的系統(tǒng)架構相對而言是較為簡易，因此通過微波 放電技術而產生等離子體的方法是產業(yè)界通常所實際執(zhí)行的。
在以微波放電技術而產生等離子體的方法中，由于微波的波長較短，因 此用以容置待處理基板的共振腔的尺寸必須是微波波長的數倍以上，導致微 波無法順利自共振腔輸入端傳送至共振腔內部并遭初始生成的等離子體反 射而造成后續(xù)生成的等離子體強度不均勻的現(xiàn)象。

發(fā)明內容
由于目前等離子體產生方式具有上述缺失，因此本發(fā)明申請人有鑒于現(xiàn) 有技術所存在問題改善的需要，提出本發(fā)明的"等離子體產生裝置"。
本發(fā)明一方面提供一種等離子體產生裝置，以產生一等離子體，該等離 子體產生裝置包含至少一天線組，該天線組包含用以提供一第一電磁波的至 少一第一天線以及用以提供一第二電磁波的至少一第二天線，其中在該第一天線與該第二天線的一重疊區(qū)域內，該第一電磁波與第二電磁波可以相互耦 合而通過該天線組使該等離子體產生裝置產生該等離子體。 關于該等離子體產生裝置，其中
該等離子體相應于該重疊區(qū)域是具有均勻的強度；和/或該第一天線與該 第二天線具有相同的長度且彼此平行而相隔一距離。
該第一天線與該第二天線的輸入端都具有一電磁波產生器，其中該電磁 波產生器與該天線之間還具有一電磁波耦合器；和/或該第一天線與該第二天 線至少其中之一是由一獨立棒狀導管所組成。
本發(fā)明一方面提供一種等離子體產生裝置，具有一天線以提供一電磁波 而產生強度均勻的等離子體，其中該天線是設置于具有至少一開口的電磁波 控制罩內。
關于該等離子體產生裝置，其中
該天線是由一獨立棒狀導管所組成，且該開口可用以調整該電磁波沿該 獨立棒狀導管的長度方向的強度。
該電磁波控制罩具有一遮蔽板以遮蔽該開口 ，且該遮蔽板相對于該電磁 波控制罩的位置是可以被調整，以使該開口被遮蔽的面積可以被控制，其中 該遮蔽板相對于該電磁波控制罩的位置可以通過外部控制裝置而被調整。
本發(fā)明一方面提供一種等離子體產生裝置，該等離子體產生裝置包含至 少一天線組，而該天線組則包含了用以提供一第一電磁波的至少一第一天 線、用以提供一第二電磁波的至少一第二天線以及用以形成一隔絕范圍而容 置該第一天線與該第二天線的一絕緣材料，其中在該第一天線與該第二天線 的重疊區(qū)域內，該第一電磁波與第二電磁波可以相互耦合，最后該等離子體 產生裝置通過相互耦合的該第一電磁波與該第二電磁波而產生一等離子體。
關于該等離子體產生裝置，其中
該第一天線的指向是相反于該第二天線的指向；和/或相鄰于另一天線組 的該第一天線與該第二天線分別是相鄰于該另一天線組中的第二天線與第 一天線。
本發(fā)明一方面提供一種等離子體產生裝置，用以于一處理腔室中產生一 等離子體而形成一鍍膜于一基板上，該等離子體產生裝置包含了至少一天線 組，該天線組則是包含了用以提供一第一電磁波的至少一第一天線、用以提供一第二電磁波的至少一第二天線以及用以形成一隔絕范圍而容置該第一 天線與該第二天線的絕緣材料，其中在該第一天線與該第二天線的重疊區(qū)域 內該第一電磁波與第二電磁波相互耦合，最后該等離子體產生裝置通過相互 耦合的該第一電磁波與該第二電磁波以產生該等離子體而形成該鍍膜于該 基板上。
關于該等離子體產生裝置，其中
該絕緣材料所構成的隔絕范圍穿越該處理腔室，且該隔絕范圍的兩尾端 是被該處理腔室的腔壁密合，以使該隔絕范圍可以被完全密封；和/或該第一 天線與該第二天線至少其中之一是由設置于一電磁波控制罩的獨立棒狀導 管所構成，且該電磁波控制罩具有至少一開口，而所述電磁波則可具有微波 的頻段。
該第一天線與該第二天線的輸入端都具有獨立的一電磁波產生器，其中 該電磁波產生器與該天線之間還具有一電磁波耦合器；所述電磁波產生器的 頻率參數、功率參數與開關狀態(tài)都可為可被調整，以分別調整該第一電磁波 與該第二電磁波的強度；及該等離子體產生裝置還包含至少一光電感測裝 置，以根據該鍍膜的變化而隨時控制所述電磁波產生器。
該隔絕范圍的斷面可為圓形與多邊形其中之一；和/或該隔絕范圍內具有 冷卻流體，以控制該隔絕范圍內的溫度。
綜上所述，本發(fā)明提供的一種等離子體產生裝置，利用一第一天線與一 第二天線的重疊區(qū)域而產生具有均勻強度的等離子體，以改善現(xiàn)有技術中電 磁波遭初始生成的等離子體反射而產生強度變化并使后續(xù)生成的等離子體 濃度不均勻的現(xiàn)象，而開發(fā)出一種組合了第一天線與第二天線以產生等離子 體而處理基板的等離子體產生裝置，制造成本極低而應用性極高，并具有很 高的產業(yè)價值。


圖1為本發(fā)明等離子體產生裝置中一較佳實施例的透視圖； 圖2為本發(fā)明等離子體產生裝置中另一較佳實施例的透視圖； 圖3為本發(fā)明等離子體產生裝置中再一較佳實施例的透視圖； 圖4為本發(fā)明等離子體產生裝置中一天線結構的示意圖； 圖5為本發(fā)明等離子體產生裝置中另一天線結構的示意圖；圖6為本發(fā)明等離子體產生裝置中再一天線結構的示意圖。
其中，附圖標記說明如下
10等離子體產生裝置19鍍膜
11第一天線21處理腔室
12第二天線22絕緣材料
13重疊區(qū)域23光電感測裝置
14電磁波控制罩26隔絕范圍
15開口30獨立棒狀導管
16電磁波產生器31天線組
17電磁波耦合器33遮蔽板
18基板
具體實施例方式
將于下文中說明本發(fā)明，請參考附圖，本領域技術人員須了解下文中的 說明僅作為例證用，而不用于限制本發(fā)明。
以下針對本發(fā)明等離子體產生裝置的較佳實施例進行描述，但實際的設 置及所實行的方法并不必須完全符合所描述的內容，本領域技術人員應當能 在不脫離本發(fā)明的實際精神及范圍的情況下，做出種種變化及修改。
請參閱圖1，其為本發(fā)明較佳實施例中等離子體產生裝置的示意圖。該
等離子體產生裝置10包含了至少一天線組31以產生一等離子體，而該天線 組31包含了用以提供一第一電磁波的一第一天線11以及用以提供一第二電 磁波的一第二天線12，其中該第一電磁波與該第二電磁波各自是由電磁波產 生器16產生并通過電磁波耦合器17而分別導入該第一天線11與該第二天 線12;此外，由于該第一天線11與該第二天線12具有相同的長度而彼此平 行并相隔一距離，且在該第一天線11與該第二天線12的一重疊區(qū)域13內 該第一電磁波與第二電磁波可以相互耦合，因此所產生的該等離子體相應于 該重疊區(qū)域13可以具有均勻的強度。
此外，根據該等離子體產生裝置10的實際應用所需，該天線組31中的 該第一天線11與該第二天線12可以相應具有多種不同的設置方式；如圖4 所示，較佳地該第一天線11與該第二天線12至少其中之一可以是由設置于一電磁波控制罩14內的一獨立棒狀導管30所構成，其中該電磁波控制罩14 上是具有至少一開口 15，且該開口 15的數量是自該獨立棒狀導管30的輸入 端而沿該獨立棒狀導管30的長軸變化，以使該電磁波控制罩14的單位長度 上的該開口 15的總面積可以相應被改變，因此電磁波沿該獨立棒狀導管30
長度方向的強度也可以被調整而產生強度均勻的該等離子體。本發(fā)明另一特 點是，如圖6所示，該電磁波控制罩14還具有一遮蔽板33以遮蔽該開口 15， 且該遮蔽板33相對于該電磁波控制罩14的位置是可以通過外部控制裝置或 人為操作而被調整，以使該開口 15被遮蔽的面積可以被控制，故該等離子 體產生裝置10所產生的等離子體的強度也可以相應被改變。
請參閱圖2，其為本發(fā)明較佳實施例中等離子體產生裝置的示意圖。該 等離子體產生裝置10包含了用于產生一等離子體的至少一天線組31以處理 一基板18，而該天線組31包含了用以提供一第一電磁波的一第一天線11以 及用以提供一第二電磁波的一第二天線12，且由于在該第一天線11與該第 二天線12的一重疊區(qū)域13內該第一電磁波與第二電磁波可以相互耦合，因 此所產生的該等離子體可以具有均勻的強度；而為使該第一天線11與該第 二天線12可被隔離于所產生的該等離子體而受保護，該第一天線11與該第 二天線12較佳是設置于由一絕緣材料22所形成的隔絕范圍26內，且其中 該隔絕范圍26內還可具有冷卻流體以控制該隔絕范圍26內的溫度。
進一步地，為根據該等離子體產生裝置10的實際應用所需以產生強度 均勻的該等離子體，該天線組31及其中的該第一天線11與該第二天線12 可以相應具有多種不同的設置方式，較佳地，該第一天線11的指向是相反 于該第二天線12的指向，且相鄰于另一天線組31的該第一天線11與該第 二天線12分別是相鄰于該另一天線組31中的第二天線12與第一天線11。
請參閱圖3，其為本發(fā)明較佳實施例中等離子體產生裝置的示意圖。該 等離子體產生裝置10包含了設置于一處理腔室21中的至少一天線組31，以 用于產生一等離子體而形成一鍍膜19于一基板18，而該天線組31包含了用 以提供一第一電磁波的至少一第一天線11以及用以提供一第二電磁波的至 少一第二天線12，且由于在該第一天線11與該第二天線12的一重疊區(qū)域 13內該第一電磁波與第二電磁波可以相互耦合，因此所產生的該等離子體可 以具有均勻的強度；而為使該第一天線11與該第二天線12可被隔離于所產生的該等離子體而受保護，該第一天線11與該第二天線12較佳是設置于由
一絕緣材料22所形成的隔絕范圍26內，其中該隔絕范圍26是穿越該處理 腔室21，且該隔絕范圍26的兩尾端是被該處理腔室21的腔壁密合，以使該 隔絕范圍26可以被完全密封，且其中該隔絕范圍26的斷面形狀可為圓形或 多邊形。
特殊地，該第一電磁波與該第二電磁波各自是可由一電磁波產生器16 產生并通過電磁波耦合器17而分別導入該第一天線11與該第二天線12，且 其中所述電磁波產生器16的頻率參數、功率參數與開關狀態(tài)都為可被調整， 以分別獨立地控制該第一電磁波與該第二電磁波的強度；本發(fā)明另一特點是 該等離子體產生裝置10還可包含至少一光電感測裝置23，以根據被形成的 該鍍膜19相應于該基板18的均勻度與厚度的變化而隨時控制所述電磁波產 生器16。
此外，根據該等離子體產生裝置10的實際應用所需，該天線組31中的 該第一天線11與該第二天線12可以相應具有多種不同的設置方式；如圖5 所示，較佳地該第一天線11與該第二天線12至少其中之一可以是由設置于 一電磁波控制罩14內的一獨立棒狀導管30所構成，其中該電磁波控制罩14 上鄰近該鍍膜19的一側上可具有多個開口 15，且該開口 15的直徑是自該獨 立棒狀導管30的輸入端而沿該獨立棒狀導管30的長軸而變化，以使電磁波 沿該獨立棒狀導管30長度方向的強度可以受控制，并在該重疊區(qū)域13內進 一步使該第一 電磁波與第二電磁波可以有效地相互耦合。
綜上所述，本發(fā)明確實可提供一種等離子體產生裝置，利用一第一天線 與一第二天線的重疊區(qū)域而產生具有均勻強度的等離子體以改善現(xiàn)有技術 中，電磁波遭初始生成的等離子體反射而產生強度變化并使后續(xù)生成的等離 子體濃度不均勻的現(xiàn)象，而開發(fā)出一種組合了第一天線與第二天線以產生等 離子體而處理基板的等離子體產生裝置，制造成本極低而應用性極高，并具 有很高的產業(yè)價值，并依法提出發(fā)明專利申請。
以上所述為利用較佳實施例詳細說明本發(fā)明，而非限制本發(fā)明的范圍， 因此本領域技術人員應當清楚，適當而作微小的改變與調整，仍將不失本發(fā) 明的要義所在，也不脫離本發(fā)明的精神和范圍，故都應視為本發(fā)明的進一步 實施狀況。
權利要求
1.一種等離子體產生裝置，該等離子體產生裝置包含至少一天線組以產生一等離子體，該天線組包含至少一第一天線，其用以提供一第一電磁波；以及至少一第二天線，其用以提供一第二電磁波，其中在該第一天線與該第二天線的重疊區(qū)域內，該第一電磁波與第二電磁波相互耦合以產生該等離子體。
2. 根據權利要求1所述的等離子體產生裝置，其特征在于 該等離子體相應于該重疊區(qū)域具有均勻的強度；和/或該第一天線與該第二天線具有相同的長度且彼此平行而相隔一距離。
3. 根據權利要求1所述的等離子體產生裝置，其特征在于該第一天線與該第二天線的輸入端都具有一電磁波產生器，其中該電磁波產生器與該天線之間還具有一電磁波耦合器；和/或該第一天線與該第二天線至少其中之一是由一獨立棒狀導管所組成。
4. 一種等離子體產生裝置，該等離子體產生裝置具有一天線以提供一電 磁波而產生強度均勻的等離子體，其中該天線是設置于具有至少一開口的電 磁波控制罩內。
5. 根據權利要求4所述的等離子體產生裝置，其特征在于，該天線是由 一獨立棒狀導管所組成，且該開口可用以調整該電磁波沿該獨立棒狀導管的 長度方向的強度。
6. 根據權利要求4所述的等離子體產生裝置，其特征在于，該電磁波控 制罩具有一遮蔽板以遮蔽該開口，且該遮蔽板相對于該電磁波控制罩的位置 可以被調整，以使該開口被遮蔽的面積可以被控制，其中該遮蔽板相對于該 電磁波控制罩的位置可以通過外部控制裝置而被調整。
7. —種等離子體產生裝置，該等離子體產生裝置包含至少一天線組以產 生一等離子體，該天線組包含至少一第一天線，其用以提供一第一電磁波；至少一第二天線，其用以提供一第二電磁波；以及一絕緣材料，其用以形成一隔絕范圍而容置該第一天線與第二天線；其中在該第一天線與該第二天線的重疊區(qū)域內，該第一電磁波與第二電 磁波相互耦合并通過該絕緣材料而產生該等離子體。
8. 根據權利要求7所述的等離子體產生裝置，其特征在于 該第一天線的指向是相反于該第二天線的指向；和/或 相鄰于另一天線組的該第一天線與該第二天線分別是相鄰于該另一天線組中的第二天線與第一天線。
9. 一種等離子體產生裝置，該等離子體產生裝置用以于一處理腔室中通過至少一天線組產生一等離子體而形成一鍍膜于一基板上，該天線組包含 至少一第一天線，其用以提供一第一電磁波；至少一第二天線，其用以提供一第二電磁波；以及一絕緣材料，用以形 成一隔絕范圍而容置該第一天線與第二天線；其中在該第一天線與該第二天線的重疊區(qū)域內，該第一電磁波與第二電 磁波相互耦合并通過該絕緣材料而產生該等離子體以形成該鍍膜于該基板 上。
10. 根據權利要求9所述的等離子體產生裝置，其特征在于 該絕緣材料所構成的隔絕范圍穿越該處理腔室，且該隔絕范圍的兩尾端被該處理腔室的腔壁密合，以使該隔絕范圍可以被完全密封；和/或該第一天線與該第二天線至少其中之一是由設置于一電磁波控制罩的 獨立棒狀導管所構成，且該電磁波控制罩具有至少一開口，而所述電磁波則 可具有微波的頻段。
11. 根據權利要求9所述的等離子體產生裝置，其特征在于 該第一天線與該第二天線的輸入端都具有獨立的一電磁波產生器，其中該電磁波產生器與該天線之間還具有一電磁波耦合器；所述電磁波產生器的頻率參數、功率參數與開關狀態(tài)都可為可被調整， 以分別調整該第一電磁波與該第二電磁波的強度；及該等離子體產生裝置還包含至少一光電感測裝置，以根據該鍍膜的變化 而隨時控制所述電磁波產生器。
12. 根據權利要求9所述的等離子體產生裝置，其特征在于 該隔絕范圍的斷面可為圓形與多邊形其中之一；和/或 該隔絕范圍內具有冷卻流體，以控制該隔絕范圍內的溫度。
全文摘要
本發(fā)明提供一種等離子體產生裝置，以產生強度均勻的等離子體。該等離子體產生裝置包含至少一天線組，該天線組包含至少一第一天線與至少一第二天線，該第一天線與該第二天線分別是用以提供一第一電磁波與一第二電磁波，其中在該第一天線與該第二天線的一重疊區(qū)域內，該第一電磁波與第二電磁波可以相互耦合而通過該天線組使該等離子體產生裝置產生強度均勻的該等離子體。通過本發(fā)明，該等離子體產生裝置可以具有制造成本極低而應用性極高的優(yōu)點，并具有很高的產業(yè)價值。
文檔編號H05H1/46GK101316474SQ20071010818
公開日2008年12月3日 申請日期2007年5月30日 優(yōu)先權日2007年5月30日
發(fā)明者俞志杰, 寇崇善, 張子青, 林瑞堉, 潘彥儒, 王騰緯 申請人:臺達電子工業(yè)股份有限公司