[发明专利]等离子体系统

说明书

技术领域

本发明是有关于一种等离子体系统，且特别是有关于一种避免电极耗 损的等离子体系统。

背景技术

在半导体产业蓬勃发展之下，各式工艺方法及设备亦多元地被开发与 使用。等离子体可在基材的表面上进行表面清洁、表面蚀刻、深蚀刻 (trench etching)、薄膜沉积及表面成分改变，例如是亲水化处理、疏水 化处理等。等离子体处理设备例如是等离子体清洗设备(plasma  cleaning)、等离子体辅助化学气相沉积(plasma enhance chemical vapor  deposition，PECVD)、等离子体辅助反应式离子蚀刻(plasma enhance  reactive ion etching，PERIE)、微波等离子体氧化(micro wave plasma  oxidation)、微波等离子体氮化(micro wave plasma nitridation)、离 子金属等离子体沉积(ionized metal plasma，IMP)及溅镀沉积(sputter) 等等。

虽然等离子体整体是处于电中性的状态，但在等离子体气氛中，包含 了许多不同电位的粒子，例如是原子、自由基、离子、分子、分子自由基、 极化分子、电子及光子等等。此些粒子是在等离子体设备的反应室内产生， 反应室内同时设置正、负电极。正、负电极间的气体在两电极间的电压驱 动下，发生解离而产生等离子体。

然而，电极设置在反应室内一定会受到等离子体粒子的污染及侵蚀， 因此导致电极耗损。当电极受到耗损，等离子体稳定性会受到影响，进而 影响等离子体加工产品的品质。此外，若等离子体设备属于常压型系统， 为了扩大等离子体处理范围，需要架构昂贵的移载平台。并且，常压型系 统所需要的等离子体驱动电能较大，不是需要大电流，就是需要大电压来 驱动。结果反而造成热问题，例如是电极变形。

发明内容

本发明是有关于一种等离子体系统，是将正、负电极与反应室隔离， 使得等离子体不会接触到电极。如此，电极不会受到污染及损耗。

根据本发明的一方面，提出一种等离子体系统。等离子体系统用以产 生一等离子体，等离子体系统包括一第一管体、一第一正电极及一第一负 电极。第一管体具有一第一进气口、一第一等离子体喷口、一第一端面及 一第二端面。第一进气口用以让一等离子体气体通过以进入至第一管体 内。第一等离子体喷口贯穿第一管体的管壁。第一等离子体喷口用以让等 离子体通过以喷出至第一管体外。第一正电极具有一第一正电极侧面及一 第一正电极表面。第一正电极侧面连接于第一正电极表面，第一正电极侧 面面对且邻近于第一管体。第一负电极具有一第一负电极侧面及一第一负 电极表面。第一负电极侧面连接于第一负电极表面。第一负电极表面与第 一正电极表面相距一第一预设距离。第一负电极侧面面对且邻近于第一管 体。其中，第一正电极及第一负电极位于第一端面与第二端面之间，而至 少部份的第一等离子体喷口位于第一正电极与第一负电极之间。

附图说明

为让本发明的上述内容能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合 附图，作详细说明如下，其中：

图1绘示依照本发明第一实施例的等离子体系统的示意图。

图2绘示依照图1的第一管体、第一正电极及第一负电极的示意图。

图3绘示图2的第一管体的另一实施例的示意图。

图4绘示依照图1的第一正电极的示意图。

图5绘示依照图2的第一正电极与第一管体的示意图。

图6绘示依照图4的第一正电极的另一实施例的示意图。

图7绘示依照图1的第一负电极的示意图。

图8绘示依照图2的第一负电极与第一管体的示意图。

图9绘示依照图7的第一负电极的另一实施例的示意图。

图10绘示图6的第一正电极、图9的第一负电极与图2的第一管体 的再一实施例的组合图。

图11绘示依照图1的外壳的示意图。

图12绘示依照本发明第二实施例的等离子体系统的示意图。

图13绘示依照图12的第二正电极的示意图。

图14绘示依照图12的第二负电极的示意图。

图15绘示依照图12的具有冷却流道的外壳的示意图。

具体实施方式