[发明专利]用于等离子反应装置的衬套单元

说明书

一种用于等离子反应装置的衬套单元，所述等离子反应装置具有一第一腔体，所述衬套单元包含互相接合的多个衬套，所述多个衬套分别包含：一第一连接部，用于与所述第一腔体连接，并且所述第一连接部与所述第一腔体的一内侧壁的结构互补；以及一第二连接部，用于与一对应腔体的一对接部对接，其中所述多个衬套的每一个衬套的所述第一连接部及所述第二连接部两者的横向边长尺寸不同。

技术领域

本揭示涉及一种用于等离子反应装置的衬套单元，特别是涉及一种可替换式的衬套单元。

背景技术

现今，等离子反应技术已被广泛的应用在例如半导体制造工艺、显示面板制造工艺、太阳能电池制造工艺等各种产业中。一般而言，等离子反应装置是由多个腔体(材料包含铝合金或不锈钢)所组成，并且在腔体的内壁镀有保护膜或者是涂覆氧化铝层或陶瓷层，以达到绝缘和抗等离子侵蚀的效果。

等离子反应腔体通常用在各种电子元件制造工艺中，诸如蚀刻工艺、化学气相沉积(CVD)工艺及其他与在基板上制造电子元件相关的工艺。利用许多方法生成及/或控制等离子密度、形状以及反应腔体中的电气特征，诸如一般用在常规等离子腔体中的电容性或电感性耦合RF源。例如，在等离子体增强化学气相沉积(PECVD)工艺期间，反应气体透过电容性耦合喷头导入反应腔体，所述喷头布置在被制程配件环绕的半导体基板上方。一旦等离子形成于PECVD腔体，等离子与反应气体和基板反应以沉积期望的材料层于基板上。大致而言，等离子生成区域中形成的等离子的特征能够改善布置在等离子生成区域下游的基板或反应腔室的一部分上所执行的沉积、蚀刻及/或清洁工艺。

一般等离子反应腔设计中，所生成的等离子是布置在基板表面上方，所述设计会引发非所求的溅射以及对基板表面的伤害，这是由于等离子中所形成的电子与离子和基板表面的交互作用所致。生成的等离子的游离电离子及电气接地的部件大体上会累积净电荷。所形成的净电荷引发形成于等离子中的电子及/或离子轰击基板或腔室部件的暴露表面，并且可能对基板或腔室部件的暴露表面造成伤害。因此，在一些应用中，期望形成具有足以易于与基板表面(或腔室部件表面)反应的能量的气体自由基，以强化反应速率同时不会有力地轰击基板或腔室部件表面，因为非离子化的气体自由基不受形成于基板或部件表面上的电荷所影响。然而，已发现，在使用涂层装置的等离子反应腔体时，严重的制程变异会发生。所述制程变异可能是由激发气体透过涂层中的缺陷(诸如涂层孔隙性或裂缝)与结构金属部件的表面交互作用所引发。涂层的问题在等离子体含有氧化物料或氟化物料(此类物料趋于攻击多数通常使用的金属材料)时特别严重，尤其最容易发生在单元结合处。

有鉴于此，等离子反应装置必须要进行定期的维修与保养，并且将反应腔体的内壁上的镀层进行彻底的退除，例如使用化学蚀刻、喷砂、抛磨或车铣等方式。然而，在利用各种方式进行退镀时，皆有可能造成反应腔体的耗损，例如造成反应腔体的腔壁厚度变薄。另一方面，反应腔体的内壁在长期遭受等离子离子的撞击下，亦有可能会导致局部腔壁的损坏。基于上述原因，当等离子反应装置在使用一定时间过后，势必需要将受损的腔体进行更换。另外，当腔体损坏的部位发生在腔体与腔体的接合处时，将会导致腔体间的气密度不良或等离子反应时的磁场偏移，使之后续使用等离子产生效能的降低与均匀度不足的情况产生。

再者，请参照图1，其绘示一种传统的等离子反应装置10。所述等离子反应装置10的其中一部份是由三件式的腔体所组成，如图1所示的第一腔体11、第二腔体12和第三腔体13。在现今市场上，为了生产与组装的方便，所述等离子反应装置10的所述第一腔体11在分别与所述第二腔体12和所述第三腔体13的连接面通常被设计为相同的构型，例如两面皆设计为公头，以插装至所述第二腔体12和所述第三腔体13的内部，或者是将两面皆设计为母头，以收容所述第二腔体12和所述第三腔体13的一部份。