[发明专利]薄膜沉积系统及薄膜沉积方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种薄膜沉积系统，特别涉及一种使用真空室在基板上沉积薄膜的系统。

背景技术

薄膜沉积被广泛的使用在各种物体的表面处理，例如珠宝、餐具、工具、模具及/或半导体元件。在金属、合金、陶瓷及/或半导体的表面形成同种或异种合成物的薄膜，将可提升及改善其特性，例如可改善耐磨性、耐热性及/或耐腐蚀性。一般而言，薄膜沉积的方法可至少被区分成两个技术领域，即物理气相沉积(Physical Vapor Deposition，PVD)及化学气相沉积(Chemical VaporDeposition，CVD)。

视沉积的技术及工艺参数而定，薄膜沉积物可具有晶态结构、多晶结构或非晶态结构。晶态结构及/或多晶结构的薄膜通常会形成如磊晶层般的构造，并成为半导体或积体电路工艺中的重要构造。例如磊晶层可为半导体层并于制作的过程中进行掺杂，而在(真空)状态下形成掺杂物，以避免氧或碳的杂质造成的污染。

有机金属化学气相沉积(metal-organic chemical vapor deposition，MOCVD)为化学气相沉积工艺的一种形态。对有机金属化学气相沉积而言，会使用一种或多种输送气体将一种或多种气相的试剂(reagents)及/或前导物(precursors)输送至反应室(如真空室)，其中反应室内设置有一个或多个基板(如半导体基板或晶圆)。高周波感应(radio-frequency induction)或电阻加热单元可用以对基板的背面进行加热，以提高基板的温度。在升高后的温度下，可发生一种或多种化学反应，并使得试剂(reagents)及/或前导物(precursors)(例如，其为气态)转变成一个或多个固体的生成物，并沉积在基板的表面。

在特定的工艺中，由有机金属化学气相沉积所形成的磊晶层可用来制作发光二极管(LED)，其中由有机金属化学气相沉积所制作的发光二极管的品质，有可能会受到各种不同的因素影响，例如：反应室内部流体的稳定性或一致性、通过基板表面的流体的一致性及/或温度的控制等，但不限于上述因素。上述因素的变动将可能对由有机金属化学气相沉积所形成的磊晶层及发光二极管的品质造成不利的影响。

为此，实有必要建构一套系统或方法来改善有机金属化学气相沉积形成磊晶层的技术，特别是必须改善磊晶层的沉积过程中，真空室内及通过基板表面的流体的一致性及稳定度。

发明内容

本发明的一目的，在于提供一种沉积系统，包括有一真空室及一喷气单元，其中喷气单元位于真空室内，且沉积系统可用以在一个或多个基板上形成一层或多层的材料层。真空室的腔壁上设置有一腔门，可在真空状态下经由腔门进行真空室内的一个或多个基板的装载及卸载。驱动装置连接于喷气单元，并可使喷气单元于真空状态下于第一位置与第二位置之间移动。当喷气单元位于第一位置时，腔门可用以进行一个或多个基板的装载及卸载。当喷气单元位于第二位置时，喷气单元限制真空室的腔门的进出。

本发明的另一目的，在于提供一种薄膜沉积系统，在一个或多个基板上形成材料层的过程中，喷气单元位于第二位置，并以喷气单元隔绝真空室及腔门，使得腔门位于真空室的反应区外，则在一个或多个基板上形成材料层的过程中，喷气单元将可在真空室内形成稳定的流场。

本发明的另一目的，在于提供一种沉积系统，其中一抬升单元连接于至少一基板承载单元，且位于真空室内的基板承载单元承载一个或多个基板。抬升单元可使基板承载单元在一较高位置及一较低位置之间移动。当基板承载单元位于较高位置时，可经由腔门进行装载及卸载。当基板承载单元位于较低位置时，则可在一个或多个基板上形成材料层。

本发明的另一目的，在于提供一种沉积系统，其中真空室内的主承载盘可用以承载一个或多个基板，而连接主承载盘的抬升单元，则可用以使主承载盘在一较高位置及一较低位置之间移动。当主承载盘位于较高位置时，可经由腔门进行装载及卸载。当主承载盘位于较低位置时，则可在一个或多个基板上形成材料层。

以下结合附图和具体实施例对本发明进行详细描述，但不作为对本发明的限定。

附图说明

图1为本发明沉积系统的一实施例的部分构造的剖视示意图；

图2为本发明沉积系统的一实施例中，喷气单元位于装载/卸载位置的部分构造的剖视示意图；

图3为本发明沉积系统的另一实施例的部分构造的剖视示意图；

图4为本发明沉积系统的一实施例的部分构造的剖视示意图，其中该沉积系统具有一抬升装置，用以抬升/降低基板承载单元，且喷气单元位于沉积位置；