[发明专利]等离子体滤筛装置、等离子体滤筛方法及其等离子体设备

说明书

技术领域

本发明涉及一种等离子体滤筛装置、等离子体滤筛方法及其等离子体设备，尤其涉及一种微观调控等离子体中离子(含质子)与电子特性的等离子体滤筛装置、等离子体滤筛方法及其等离子体设备。

背景技术

等离子体物理、化学气相蚀刻或薄膜沉积技术应用于工业界已有相当的历史。等离子体一词源于公元1926年Langmuir定义电极放电时部分区域的现象或状态。此后，等离子体被用来描述部分(或全部)离子化气体的状态，等离子体中包括电子、离子(含质子)、原子、分子及中性自由基等物质。等离子体是在一种准电中性的状态，且被称为是物质的第四状态。在半导体、镀膜或表面改质等工艺所采用的等离子体为冷等离子体(Cold Plasma)，也就是说等离子体中的电子、离子(含质子)、原子、分子及自由基物质的温度都不相同。其实冷等离子体的特性中只有准电中性的性质不变，其他的性质都可随等离子体有关参数如气体温度、压力、射频频率等等的改变而变化。

上述等离子体的特性，可使等离子体具有各种性质状态，以利工业界的应用。于20世纪，等离子体物理、化学气相技术已被广泛且成功的应用于微电子、平板显影、太阳能电池(板)及光电感应器的制造。例如：等离子体物理、化学气相蚀刻，即所谓的干蚀刻(Dry Etching)技术的应用与不断提升，使得集成电路的工艺发展得持续地以倍数的方式成长，也造就了半导体工业的快速发展。又例如等离子体物理、化学气相薄膜沉积技术的应用与不断提升，使得基板镀膜的面积尺寸得以一再的放大，同样造成平板显影工业的迅速成长。而现今，等离子体化学气相薄膜沉积技术正迅速的应用于发展中的薄膜太阳能工业。

然而，等离子体物理、化学气相工艺技术在半导体、平板显影及薄膜太阳能等工业又面临一些新的挑战。例如：由于低介电膜材料(Low-k Dielectric)均含有孔隙，且其硬度与强度也远低传统的介电材料。在干式蚀刻(DryEtching)的过程中，如何能不损坏低介电膜材而蚀刻出所要的电路图案，即是对等离子体蚀刻技术的挑战。又如在平板显影工业方面，如何能降低基板所需的工艺温度而可以进行镀膜，进而放宽基材选择的条件，也是平板显影工业想要达成的突破。再者，如何在以塑胶为基材进行大平面尺寸的镀膜，同样是对等离子体物理、化学气相薄膜沉积技术的一项挑战。又如在薄膜太阳能工业方面，如何提升太阳能薄膜的转换效率、增加良率以及降低制造成本，也是对等离子体化学气相薄膜沉积技术的一种挑战。

发明内容

缘是，本发明人有感上述缺陷的可改善，提出一种设计合理且有效改善上述缺陷的本发明。

本发明的主要目的，在于提供一种等离子体滤筛装置、等离子体滤筛方法及其等离子体设备，该等离子体滤筛装置可结合于等离子体设备中，并于物理、化学气相蚀刻或薄膜沉积过程中，有效控制与筛选离子(含质子)与电子的数量与能量，而进一步掌控反应室中的等离子体特性、等离子体物理、化学气相成分，以及蚀刻或薄膜沉积参数，以达成工艺最佳化目的。

为了达成上述的目的，本发明提供一种等离子体滤筛装置，其包括：一滤筛结构体，其具有多个孔洞，其中该滤筛结构体包含：一导体结构与一绝缘结构；以及一控制电路系统，其耦接于该导体结构。该等离子体滤筛装置更可含有一旁侧磁力模块。

为了达成上述的目的，本发明提供一种等离子体滤筛方法，步骤如下：提供一等离子体设备并装设本发明的等离子体滤筛装置于该等离子体设备的等离子体反应室中；以及当等离子体生成于该等离子体反应室中的等离子体区域时，利用该等离子体滤筛装置所产生的电场，筛选通过该等离子体滤筛装置的物质。

本发明也提供一种等离子体设备，其包括一等离子体反应室，该等离子体反应室中容置有一基板，该等离子体设备于该等离子体反应室中的等离子体区域形成等离子体，该等离子体反应室中装设有一等离子体滤筛装置，该等离子体滤筛装置相对于该基板而位于该等离子体区域下方，该等离子体滤筛装置包括一滤筛结构体以及一耦接于该滤筛结构体的控制电路系统，该滤筛结构体由一导体结构与一绝缘结构组成，该滤筛结构体具有多个孔洞。

本发明具有以下有益的效果：本发明提出的等离子体滤筛装置，其包含多个的孔洞，以便让等离子体物质可以通过，滤筛结构体的导体结构通电时，将会在其内部产生一个或数个电场，等离子体物质中的电子、质子、正离子或负离子通过此等离子体滤筛装置时，将会受到上述内部电场或电磁场的强度及极性(Polarity)的影响，而进行阻止、筛选上述离子(含质子)与电子，进而调控上述离子(含质子)与电子通过此等离子体滤筛装置的数量与能量。