[发明专利]防电弧保护装置以及其组装方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种防电弧保护装置以及组装方法，且特别是关于一种装设在等离子体反应室的室壁上的防电弧保护装置及其组装方法。

背景技术

随着现代视讯技术的进步，液晶显示器已被大量地使用于手机、笔记本电脑、个人电脑及个人数位助理等消费性电子产品的显示荧幕上。然而，在制作液晶显示器所使用的半导体制程中，随着产品高解析度的需求，线宽尺寸(Dimension)愈来愈小，使得蚀刻(Etch)或间隙填充(Gap Filling)的高宽比(Aspect Ratio)愈来愈大。因此，不论是在干式蚀刻(Dry Etch)的机台中，或是在使用等离子体的化学气相沉积反应的机台中，都已渐渐朝向高密度等离子体的设计，也就是将等离子体的密度由传统的约10⁹～10¹⁰/cm³提高至等离子体密度约10¹¹～10¹²/cm³或以上。

然而，随着等离子体密度愈来愈大，当等离子体中的电荷分布产生不均匀的现象时，很容易发生所谓的电弧放电现象(Arcing)，即电荷会从等离子体中电位较高处放电至等离子体中电位较低处，以寻求电位的平衡。由于电弧的电压很高、电流密度很大，所以对于遭受电弧放电处的等离子体反应室壁或者是待处理物都会造成严重的损坏。因此，如何防止电弧放电现象的发生以避免等离子体反应室受到损害，是使用高密度等离子体的半导体制程的一大课题。

以等离子体反应室中的铝制室壁而言，通常会在等离子体反应室壁上设置用以观察等离子体反应过程的视窗罩，而通常在室壁的内表面与邻近开口的角隅部被覆有绝缘膜，用以保护室壁。等离子体反应室在长时间使用之后，在室壁邻近开口角隅处的绝缘膜因等离子体原子或电子在此处有较大的扩散空间和270度的碰撞角度，而较其它区域更易侵蚀受损，造成底部铝材裸露而易产生电弧，电弧所造成的金属微粒若掉落至待处理物上，将造成待处理物污染以及优良率下降，且生产线需不定期停止进行保养及更换受损的绝缘膜，使生产力降低。

另一方面，当上述室壁的角隅遭受破坏时，必须进行再生处理(rework)，导致等离子体反应室的维护费用攀升，使得产品的制作成本无法降低。因此，如何妥善设计等离子体反应室中防电弧的保护装置，防止等离子体反应室在制程中发生上述的电弧放电的问题以及解决等离子体反应室维护不易的缺点，实为目前使用等离子体反应室机台进行生产技术亟待克服的课题。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种防电弧保护装置，具有维护简易且可降低制造成本的优点。

为解决上述技术问题，本发明提出一种防电弧保护装置，装设于等离子体反应室的室壁上，用以降低等离子体反应室中发生电弧的频率，室壁具有至少一第一开口，防电弧保护装置包括保护板以及嵌入式保护件。保护板配置于室壁内面上，且保护板具有第二开口以暴露出第一开口以及部分室壁内面，保护板靠近第二开口的缘部构成顶压部。嵌入式保护件覆盖于第二开口所暴露的部分室壁内面上并暴露出第一开口，嵌入式保护件邻接保护板处具有一嵌合部，保护板利用顶压部紧密地顶压在嵌入式保护件的嵌合部上，使得嵌合部位于顶压部以及室壁内面之间，且嵌入式保护件远离室壁内面的表面与保护板远离室壁内面的表面相互齐平，该嵌入式保护件遮盖该室壁临近该第一开口的角隅处。

在本发明的某些实施例中，上述的防电弧保护装置还包括视窗罩，其中视窗罩具有凸缘部，且视窗罩利用凸缘部装设于室壁位于第一开口的内缘部，使得凸缘部位于嵌入式保护件与室壁内面之间，且嵌入式保护件邻近第一开口的内周面与视窗罩邻近第一开口的内周面彼此齐平。此外，视窗罩与嵌入式保护件可为一体成型。

在本发明的某些实施例中，上述的防电弧保护装置还包括与第一开口连接的气体管路。

在本发明的某些实施例中，上述的嵌入式保护件邻近第一开口的内周面并远离室壁内面的角隅处实质上呈圆弧角。

在本发明的某些实施例中，上述的嵌入式保护件的材质包括陶瓷。

在本发明的某些实施例中，上述的嵌入式保护件的材质包括绝缘树脂。

在本发明的某些实施例中，上述的嵌入式保护件的材质包括金属氧化物，其中嵌入式保护件的材质包括氧化铝。

本发明还提出一种上述的防电弧保护装置的组装方法，其包括下列步骤。首先，将视窗罩利用凸缘部装设于第一开口的内缘部。接着，将嵌入式保护件卡合在视窗罩的凸缘部上，并暴露出第一开口。之后，将保护板装设于嵌入式保护件的嵌合部上，其中保护板利用顶压部紧密地顶压在嵌合部上。