本發(fā)明涉及一種線性源，且更特別地，涉及一種用于線型(inline type)沉積設備的線性源，該線性源能夠在進行線式(inline)PECVD(等離子體增強化學氣相沉積)、線式ALD(原子層沉積)或諸如此類以產(chǎn)生線形高密度等離子體的線型沉積設備中使得沉積厚度在小面積或大面積基板上維持高的均勻度，從而在基板上沉積薄膜。

背景技術(shù)：

PECVD和ALD是用于通過氣(真空)態(tài)的前體將固態(tài)薄膜沉積在基板上的工藝。通過一種工藝發(fā)生化學反應，在這種工藝中，在沉積腔中產(chǎn)生的等離子體與前體反應。有利的，在基板上的PECVD工藝與典型CVD(化學氣相沉積)工藝相比在相對較低的溫度或氣壓下進行。

順帶提一下，傳統(tǒng)PECVD工藝在真空腔中進行，在真空腔中形成高真空環(huán)境，且進一步的，PECVD工藝在一種結(jié)構(gòu)中進行，在這種結(jié)構(gòu)中，工藝氣體通過噴頭被供應到載入真空腔的基板上方的空間。

因此，傳統(tǒng)PECVD工藝對于用于大面積基板的連續(xù)工藝是不夠的。特別是，幾乎沒有開發(fā)能夠?qū)⑶绑w和工藝氣體均勻地供應到沿水平方向連續(xù)移動的基板從而在基板上形成薄膜的線性源，且因此，線型沉積設備的生產(chǎn)力顯著降低。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

因此，鑒于現(xiàn)有技術(shù)中存在的上述問題提出了本發(fā)明，且本發(fā)明的目的是提供一種用于線型沉積設備的線性源，其能夠在進行線式PECVD、線式ALD或諸如此類以產(chǎn)生線形高密度等離子體的線型沉積設備中使得沉積厚度在小面積或大面積基板上維持高的均勻度，從而在基板上沉積薄膜。

為了實現(xiàn)上述目的，根據(jù)本發(fā)明，提供一種用于線型沉積設備的線性源，其包括：接地單元，所述接地單元設置在所述線性源的中央部以向下 噴射前體；第一等離子體噴嘴單元，所述第一等離子體噴嘴單元以向著所述接地單元傾斜的方式設置在所述接地單元的左側(cè)，且所述第一等離子體噴嘴單元適于通過從外側(cè)供應的電力將工藝氣體轉(zhuǎn)變成等離子體，以向下噴射所述等離子體；以及第二等離子體噴嘴單元，所述第二等離子體噴嘴單元以向著所述接地單元傾斜的方式設置在所述接地單元的右側(cè)，且所述第二等離子體噴嘴單元適于通過從外側(cè)供應的電力將工藝氣體轉(zhuǎn)變成等離子體，以向下噴射所述等離子體。

根據(jù)本發(fā)明，理想的，所述第一等離子體噴嘴單元包括：第一殼體；第一絕緣體，所述第一絕緣體聯(lián)接到所述第一殼體的下部；第一電極，所述第一電極聯(lián)接到所述第一絕緣體的下側(cè)；一對第一側(cè)方磁體安裝部分，所述一對第一側(cè)方磁體安裝部分以彼此面對的方式在所述第一電極下側(cè)的兩端上彼此間隔開；第一中央磁體安裝部分，所述第一中央磁體安裝部分以將由所述一對第一側(cè)方磁體安裝部分形成的空間劃分成兩個部分的方式設置在所述第一電極的下側(cè)的中央上；第一側(cè)方磁體，所述第一側(cè)方磁體安裝在每個第一側(cè)方磁體安裝部分上；第一中央磁體，所述第一中央磁體安裝在所述第一中央磁體安裝部分上；以及第一工藝氣體供應部分，所述第一工藝氣體供應部分設置在所述第一電極的下側(cè)上，以將所述工藝氣體供應到由所述一對第一側(cè)方磁體安裝部分和所述第一中央磁體安裝部分形成的空間。

根據(jù)本發(fā)明，理想的，所述第一等離子體噴嘴單元進一步包括：第一電極冷卻部分，所述第一電極冷卻部分設置在所述第一電極上，以通過在所述第一電極冷卻部分中循環(huán)的制冷劑使所述第一電極冷卻；以及第二磁體冷卻部分，所述第二磁體冷卻部分設置在所述第一側(cè)方磁體安裝部分的下部上，以通過在所述第二磁體冷卻部分中循環(huán)的制冷劑使所述第一側(cè)方磁體安裝部分和所述第一側(cè)方磁體冷卻。

根據(jù)本發(fā)明，理想的，所述第一側(cè)方磁體具有在每個第一側(cè)方磁體安裝部分的內(nèi)部表面上沿上下方向彼此間隔開的N極部和S極部。

根據(jù)本發(fā)明，理想的，所述第一中央磁體具有在所述第一中央磁體安裝部分上彼此鄰近設置的N極部和S極部。

根據(jù)本發(fā)明，理想的，所述第二等離子體噴嘴單元包括：第二殼體；第二絕緣體，所述第二絕緣體聯(lián)接到所述第二殼體的下部；第二電極，所 述第二電極聯(lián)接到所述第二絕緣體的下側(cè)；一對第二側(cè)方磁體安裝部分，所述一對第二側(cè)方磁體安裝部分以彼此面對的方式在所述第二電極的下側(cè)的兩端上彼此間隔開；第二中央磁體安裝部分，所述第二中央磁體安裝部分以將由所述一對第二側(cè)方磁體安裝部分形成的空間劃分成兩個部分的方式設置在所述第二電極的下側(cè)的中央上；第二側(cè)方磁體，所述第二側(cè)方磁體安裝在每個第二側(cè)方磁體安裝部分上；第二中央磁體，所述第二中央磁體安裝在所述第二中央磁體安裝部分上；以及第二工藝氣體供應部分，所述第二工藝氣體供應部分設置在所述第二電極的下側(cè)上，以將所述工藝氣體供應到由所述一對第二側(cè)方磁體安裝部分和所述第二中央磁體安裝部分形成的空間。

根據(jù)本發(fā)明，理想的，所述第一殼體和所述第二殼體的上部聯(lián)接到安裝在真空腔的安裝孔上的安裝板。

根據(jù)本發(fā)明，理想的，所述線性源進一步包括水平移動單元，所述水平移動單元適于以一種方式沿一個側(cè)方向水平移動基板，這種方式允許所述基板與所述第一等離子體噴嘴單元、所述第二等離子體噴嘴單元和所述接地單元間隔開一給定距離。

根據(jù)本發(fā)明，該線性源可以作為進行PECVD或ALD的線型沉積設備的通用線性源使用，且進一步的，該線性源具有左右對稱結(jié)構(gòu)，所以即便當基板從線性源兩側(cè)以任意方向進入時，薄膜可以以相同方式沉積。尤其是，根據(jù)本發(fā)明的線性源可以在進行線式PECVD以產(chǎn)生線形高密度等離子體的線型沉積設備中使得沉積厚度在大面積基板上維持高的均勻度，從而在基板上沉積薄膜。

附圖說明

圖1是示出了根據(jù)本發(fā)明的用于線型沉積設備的線性源的截面圖。

圖2是示出了根據(jù)本發(fā)明的用于線型沉積設備的線性源的工作狀態(tài)的截面圖。

圖3到圖5是示出了根據(jù)本發(fā)明的用于線型沉積設備的線性源的管道的緊固狀態(tài)的透視圖。

圖6是示出了根據(jù)本發(fā)明的用于線型沉積設備的線性源的第一等離子 體噴嘴單元的內(nèi)部結(jié)構(gòu)的截面圖。

具體實施方式

以下會參照附圖詳細給出關于根據(jù)本發(fā)明的用于線型沉積設備的線性源的說明。

根據(jù)本發(fā)明，如圖1所示，用于線型沉積設備的線性源100主要包括接地單元110、第一等離子體噴嘴單元120和第二等離子體噴嘴單元130。

如圖1所示，首先，接地單元110以一種方式設置在線性源100的中央部，以致接地單元由地線116接地，且用于向下噴射前體。如圖1和圖5所示，接地單元110連接到前體供應線140，前體供應線連接到設置在外側(cè)的前體供應源(未示出)，且接地單元從前體供應線140連續(xù)接收前體以通過前體噴射噴嘴118向下噴射前體。

根據(jù)本發(fā)明，前體噴射噴嘴118具有能夠向下噴射前體的長線形狀。

然后，如圖1和圖2所示，第一等離子體噴嘴單元120以一種方式設置在接地單元110的左側(cè)，以這種方式第一等離子體噴嘴單元向著接地單元110傾斜一給定角度，且用于通過從外側(cè)供應的電力將工藝氣體轉(zhuǎn)變成等離子體，從而向下噴射等離子體。

更具體的，如圖1和圖2所示，根據(jù)本發(fā)明的第一等離子體噴嘴單元120理想地包括第一殼體121、第一絕緣體122、第一電極123，一對第一側(cè)方磁體安裝部分124、第一中央磁體安裝部分125、第一側(cè)方磁體126、第一中央磁體127和第一工藝氣體供應部分128。

如圖1和圖2所示，第一殼體121為設置第一絕緣體122提供空間并為在第一殼體下側(cè)上設置電力線、制冷劑線和工藝氣體供應線提供空間。進一步的，如圖1所示，第一殼體121的上側(cè)聯(lián)接到將在后文討論的安裝板150，然后設置在真空腔(未示出)內(nèi)側(cè)。

然后，如圖1和圖2所示，第一絕緣體122聯(lián)接到第一殼體121的下部，且用于使聯(lián)接到第一絕緣體下側(cè)的第一電極123與第一殼體121絕緣。進一步的，如圖2所示，第一絕緣體122具有通孔，制冷劑線穿過通孔。

然后，如圖1和圖2所示，第一電極123以一種方式聯(lián)接到第一絕緣體122的下側(cè)，以這種方式第一電極連接到從外側(cè)供應的交流電。根據(jù)本發(fā)明，第一電極123具有形成在其上部上的冷卻部分安裝槽以設置將在后 文討論的第一冷卻部分171，和形成在其下部上的中央磁體安裝槽以使第一中央磁體安裝部分125與之聯(lián)接。

進一步的，如圖1所示，這對第一側(cè)方磁體安裝部分124以彼此面對的方式在第一電極123下側(cè)的兩端上彼此間隔開。因此，如圖1和圖2所示，通過這對第一側(cè)方磁體安裝部分124形成一給定的內(nèi)部空間，且在該給定的內(nèi)部空間中產(chǎn)生等離子體。

然后，如圖1和圖2所示，第一側(cè)方磁體126設置在每個第一側(cè)方磁體安裝部分124的內(nèi)部表面上且用于產(chǎn)生磁場。更具體的，如圖2所示，第一側(cè)方磁體126包括在每個第一側(cè)方磁體安裝部分124的內(nèi)部表面上以上下方向彼此間隔開的N極部126a和S極部126b，因此磁場可以理想地沿上下方向延伸。

然后，如圖1和圖2所示，第一中央磁體安裝部分125設置在第一電極123下側(cè)的中央上，且如圖6所示，第一中央磁體安裝部分用于將由這對第一側(cè)方磁體安裝部分124形成的空間劃分成兩個部分。相應的，第一中央磁體127安裝在第一中央磁體安裝部分125上，且進一步的，將在下文討論的第一工藝氣體供應部分128在第一中央磁體安裝部分125上。

第一中央磁體127設置在第一中央磁體安裝部分125上，且如圖2所示，第一中央磁體與第一側(cè)方磁體126一起產(chǎn)生磁場。更具體的，如圖2所示，第一中央磁體127包括在第一中央磁體安裝部分125上彼此鄰近設置的N極部127a和S極部127b，因此在工藝氣體供應的開始步驟可以理想地產(chǎn)生具有非常強密度的磁場。

然后，如圖1和圖2所示，第一工藝氣體供應部分128設置在第一電極123下側(cè)上且用于將工藝氣體供應到由第一側(cè)方磁體安裝部分124和第一中央磁體安裝部分125形成的空間。通過第一工藝氣體供應部分128，工藝氣體被從外側(cè)引入到等離子體產(chǎn)生空間，且引入的工藝氣體通過由施加到第一電極123的電力產(chǎn)生的電場和由第一側(cè)方磁體126和第一中央磁體127產(chǎn)生的磁場，由強烈反應變成等離子體，因此等離子體被噴射到基板S。

根據(jù)本發(fā)明，如圖1和圖2所示，第一等離子體噴嘴單元120進一步包括第一電極冷卻部分171和第二磁體冷卻部分172。如圖2所示，第一電極冷卻部分171設置在第一電極123上且用于通過其中的制冷劑的循環(huán)使第一電極123冷卻。另一方面，如圖2所示，第二磁體冷卻部分172設置 在第一側(cè)方磁體安裝部分124的下部上，且如圖4所示，它們從制冷劑供應線174接收制冷劑以通過其中的制冷劑的循環(huán)使第一側(cè)方磁體安裝部分124和第一側(cè)方磁體126冷卻。根據(jù)本發(fā)明，第一電極冷卻部分171和第二磁體冷卻部分172構(gòu)成冷卻部分170，從而更有效地冷卻部件。

然后，如圖1和圖2所示，第二等離子體噴嘴單元130以一種方式設置在接地單元110的右側(cè)，以這種方式第二等離子體噴嘴單元向著接地單元110傾斜一給定角度，且用于通過從外側(cè)供應的電力將工藝氣體轉(zhuǎn)變成等離子體，從而向下噴射等離子體。根據(jù)本發(fā)明，第二等離子體噴嘴單元130的具體配置與第一等離子體噴嘴單元120的相同，因此，為了描述的簡潔，將省略關于第二等離子體噴嘴單元130的配置的說明。

如圖2所示，根據(jù)本發(fā)明的用于線型沉積設備的線性源100配置成：其中第一等離子體噴嘴單元120和第二等離子體噴嘴單元130向著布置在線性源100中央的接地單元110傾斜設置。相應的，如圖1所示，從第一等離子體噴嘴單元120和第二等離子體噴嘴單元130噴射的等離子體被收集到形成于線性源100下方的一給定區(qū)域P，且基板S經(jīng)過該給定區(qū)域P，從而以有效方式進行沉積。

根據(jù)本發(fā)明，進一步的，第一等離子體噴嘴單元120和第二等離子體噴嘴單元130在線性源100的左右兩側(cè)上彼此對稱，因此，在基板P于線性源的左右兩側(cè)正往復運動的同時，沉積工藝重復進行多次。

另一方面，根據(jù)本發(fā)明的線性源100固定設置在真空腔的頂側(cè)上，且基板S在真空腔的底側(cè)上水平移動，在基板S上進行沉積。相應的，如圖2所示，線性源100進一步包括水平移動單元180，適于以一種方式沿一個側(cè)方向水平移動基板S，以這種方式允許基板S與第一等離子體噴嘴單元120、第二等離子體噴嘴單元130和接地單元110間隔開一給定距離。

雖然本發(fā)明已經(jīng)參照特定示例性實施例做出描述，但其并不受實施例限制而僅受所附權(quán)利要求書限制。應當理解，本領域技術(shù)人員可以改變或修改實施例而不脫離本發(fā)明的范圍和精神。