[实用新型]高密度电浆化学气相沉积设备及其射频电源机柜

说明书

本实用新型公开一种高密度电浆化学气相沉积设备及其射频电源机柜，该高密度电浆化学气相沉积设备包含有多个反应腔体，各反应腔体与对应的射频电源机柜内设置的多个切换式射频电源供应器电性连接；各该切换式射频电源供应器各自连接市电交流电源，不必在机壳内额外设置交直流转换器，节省空间；加上各该切换式射频电源供应器以脉宽调变技术将市电交流电源转换为射频电源，可以一般功率晶体管取代真空管的使用，体积及成本得以下降；因免除真空管的使用，各该射频电源供应器在待机时间不必持续供电预热真空管，可提高整体电源转换率。

技术领域

本实用新型涉及一种半导体设备用的射频电源机柜，尤指一种高密度电浆化学气相沉积设备的射频电源机柜。

背景技术

在半导体8吋薄膜设备中，以美商应用材料公司(AMAT)提供的高密度电浆化学气相沉积设备20(HDPCVD)具有更高电浆浓度，如图3所示，该HDPCVD所搭配使用的多个射频电源机柜40中，各该射频电源机柜40包含数台高达5kW中高频电浆混合的射频电源供应器50，各该射频电源供应器50通过电缆电线43提供射频电源予对应的反应腔体21的上线圈211、侧线圈212及偏压电极213，提升该反应腔体21的薄膜填洞能力；然而，使用高功率的射频电源供应器50虽可达到前揭功效，但也相对造成非常高的电力损害。

进一步深究其原因发现，各台高功率射频电源供应器50使用真空管作为其放大器的主要电子元件，在待机状态下，因为真空管具有预热特性，而必须持续将电力供应给该射频电源供应器50；此外，经量测该射频电源机柜40中的每台射频电源供应器50的待机功率损耗约10000W，在满载输出5000W状态下，其最佳电源转换率仅有30％；是以，而该射频电源机柜40的整体电源转换率相当差。又由于该射频电源机柜40电源转换率差，运转时容易产生废热而导致温度快速上升，为确保该射频电源机柜40可正常运作，而必须另外提供水冷式冷却系统，维持正常运作温度。

此外，该射频电源机柜40包含有一交流转直流电源转换器60，通过电源线42连接至交流市电，并将交流市电转换为约50V直流电源后，再分别输出至各该射频电源供应器50，由于各该射频电源供应器50提供5kW功率的射频电源，如图4所示，故该交流转直流电源转换器60必须以直径较大的电缆电线61连接至各该射频电源供应器50，并配合使用大电流耐受度的电力元件进行控制；因此，该射频电源机柜40的机壳41尺寸必须够大来安装该些电缆电线61、电力元件及冷却管路，而相对占据一定厂房的空间。

半导体设备电力消耗大，对于半导体厂商来说支付电费金额相当可观；因此，如何有效降低半导体设备的耗能，已经列入各个晶圆厂的首要改善的目标。

实用新型内容

有鉴于上述高密度电浆化学气相沉积设备所使用射频电源机柜电源转换效率差及尺寸过大的技术缺陷，本实用新型主要目的在于提供一种高密度电浆化学气相沉积设备及其射频电源机柜，以克服前述技术缺陷。

欲达上述目的所使用的主要技术手段是令该高密度电浆化学气相沉积设备包含有：

多个反应腔体；以及

多个射频电源机柜，以分别电性连接至对应的反应腔体，提供射频电源予各该反应腔体，其中各该射频电源机柜包含有：

一机壳；以及

多个切换式射频电源供应器，容置于该机壳内，并分别电性连接于市电交流电源与该多个反应腔体之间，将该市电交流电源予以脉宽调变并转换为一射频电源后，传送至对应的反应腔体。

其中，该多个切换式射频电源供应器叠设于该机壳内，且各该切换式射频电源供应器以一电缆线连接至对应的反应腔体。

其中，各该切换式射频电源供应器包含：

一第一交直流转换电路，其第一输入端连接至该市电交流电源；其中该第一输入端为该切换式射频电源供应器的电源输入端；