物理气相沉积系统
阅读：333发布：2020-05-11
专利汇可以提供物理气相沉积系统专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本 发明 是有关一种 物理气相沉积 系统，包括一沉积反应室、一磁石、一行星 齿轮 组、一第一驱动装置、一驱动齿轮以及一第二驱动装置。磁石设置于沉积反应室之上。 行星齿轮组 具有一环形齿圈、一第一齿轮、一第二齿轮及一平衡齿轮。环形齿圈围绕第一齿轮、第二齿轮及平衡齿轮，并具有一内 齿面 及一 外齿 面。环形齿圈的旋转中 心轴 与第一齿轮的旋转中心轴重合。第二齿轮及平衡齿轮 啮合 于内齿面与第一齿轮之间。第二齿轮的旋转中心轴是重合并连接于磁石的旋转中心轴。第一驱动装置连接于第一齿轮的旋转中心轴，驱动齿轮啮合于外齿面。第二驱动装置连接于驱动齿轮。本发明藉由均匀的 磁场 分布可以提升 等离子体 轰击的均匀度，而能够有效的提升靶材利用率。，下面是物理气相沉积系统专利的具体信息内容。
1、一种物理气相沉积系统，其特征在于其包括：
一沉积反应室；
一磁石，是以转动及移动的方式设置于该沉积反应室之上；
一行星齿轮组，具有一环形齿圈、一第一齿轮、一第二齿轮及一平衡 齿轮，其中，该环形齿圈是围绕该第一齿轮、该第二齿轮及该平衡齿轮，并 且具有一内齿部及一外齿部，该环形齿圈的旋转中心轴是与该第一齿轮的 旋转中心轴重合，该第二齿轮及该平衡齿轮是分别啮合于该内齿部与该第 一齿轮之间，以及该第二齿轮的旋转中心轴是重合并连接于该磁石的旋转 中心轴；
一第一驱动装置，连接于该第一齿轮的旋转中心轴，是用以驱使该第一 齿轮旋转；
一驱动齿轮，啮合于该环形齿圈的该外齿部，是用以驱使该环形齿圈旋 转；以及
一第二驱动装置，连接于该驱动齿轮，是用以驱使该驱动齿轮旋转。
2、根据权利要求1所述的物理气相沉积系统，其特征在于其中所述的 磁石的旋转半径是等于或大于该第二齿轮的旋转半径。
3、根据权利要求1所述的物理气相沉积系统，其特征在于其中所述的 第一驱动装置具有一第一马达及一第一转轴，该第二驱动装置具有一第二 马达及一第二转轴，该第一转轴是连接于该第一马达与该第一齿轮的旋转 中心轴之间，以及该第二转轴是连接于该第二马达与该驱动齿轮之间。
4、根据权利要求1所述的物理气相沉积系统，其特征在于其中所述的 该第一驱动装置与该第二驱动装置之间，更包括一传动皮带。
5、根据权利要求4所述的物理气相沉积系统，其特征在于其中所述的 第一驱动装置具有一马达及一第一转轴，该第二驱动装置具有一变速机构 及一第二转轴，该第一转轴是连接于该马达与该第一齿轮的旋转中心轴之 间，该传动皮带是连接于该第一转轴与该变速机构之间，以及该第二转轴是 连接于该变速机构与该驱动齿轮之间。
技术领域
本发明涉及一种物理气相沉积系统，特别是涉及一种藉由均匀的磁场 分布来提升等离子体轰击均匀度，而可有效提升靶材利用率的物理气相沉 积系统。
背景技术
一般来说，一物理气相沉积系统通常会具有一沉积反应室，其可同时 容置一靶材(target)及一晶圆，在此，靶材通常是位于晶圆的上方。就运作 上而言，在沉积反应室内会产生等离子体(等离子体即电浆，以下均称为等 离子体)来轰击靶材(例如，铝材)的表面，以使得靶材分解成微粒。接着，受 到等离子体轰击而从靶材上分解出的微粒会掉落至晶圆的表面上，并因而 沉积于晶圆的表面上。
为了增加沉积速率或等离子体轰击靶材的速率，一般会利用磁场来改 变电子运行轨迹，以增加其与等离子体生成气体碰撞机率，进而提高反应 室内的等离子体密度，而其最常见的方式即是在沉积反应室的上方设置有 一可转动的磁石。举例来说，请参阅图1所示，是显示一现有习知的物理气 相沉积系统的部分俯视示意图。在一现有习知的物理气相沉积系统的一沉 积反应室10的外部上方设置有一磁石20及一配重块30。该磁石20是绕着 沉积反应室10的一中心轴C来做旋转，而配重块30则是连接于磁石20的 一端，其主要是用来提升磁石20旋转时的稳定度。因此，当磁石20旋转 时，其所提供的磁场即可提升沉积反应室10内的靶材处的等离子体密度，进 而增进晶圆上沉积的速率。
然而，由于磁石20的形状及旋转限制，磁石20在沉积反应室10中所 造成的磁场分布会不均匀，因而会使得沉积反应室10内的等离子体密度分 布不均匀。如此一来，沉积反应室10内的靶材(图中未显示)便会受到不均 匀的等离子体轰击。更详细的说，靶材在经过一段时间的等离子体轰击之 后，其会具有一波浪形的表面形状。也就是说，靶材的某些部分(受到较大 的磁场吸引)会因受到较多的等离子体轰击而相对地被消耗较多，而靶材的 其余部分(受到较小的磁场吸引)则会因受到较少的等离子体轰击而相对地 被消耗较小。如上所述，当靶材消耗较多部分已经不可供等离子体轰击的 材料存在时，或由于靶材的表面起伏导致无法沉积均匀薄膜时，其必须整 个被更换掉。然而，此时靶材整体上仍会残留有大量可供等离子体轰击的材 料，因而会造成靶材使用上的浪费。
由此可见，上述现有的物理气相沉积系统在结构与使用上，显然仍存在 有不便与缺陷，而亟待加以进一步改进。为解决上述存在问题，相关厂商莫 不费尽心思来谋求解决之道，但长久以来一直未见适用设计发展完成，此显 然是相关业者急欲解决的问题。因此如何能创设一种新型结构的物理气相 沉积系统，实属当前重要研发课题之一，亦成为当前业界极需改进的目标。
有鉴于上述现有的物理气相沉积系统存在的缺陷，本发明人基于从事 此类产品设计制造多年丰富的实务经验及专业知识，并配合学理的运用，积 极加以研究创新，以期创设一种新型结构的物理气相沉积系统，能改进一般 现有的物理气相沉积系统，使其更具有实用性。经过不断的研究、设计，并 经过反复试作样品及改进后，终于创设出确具实用价值的本发明。
为了增加沉积速率或等离子体轰击靶材的速率，一般会利用磁场来改 变电子运行轨迹，以增加其与等离子体生成气体碰撞机率，进而提高反应 室内的等离子体密度，而其最常见的方式即是在沉积反应室的上方设置有 一可转动的磁石。举例来说，请参阅图1所示，是显示一现有习知的物理气 相沉积系统的部分俯视示意图。在一现有习知的物理气相沉积系统的一沉 积反应室10的外部上方设置有一磁石20及一配重块30。该磁石20是绕着 沉积反应室10的一中心轴C来做旋转，而配重块30则是连接于磁石20的 一端，其主要是用来提升磁石20旋转时的稳定度。因此，当磁石20旋转 时，其所提供的磁场即可提升沉积反应室10内的靶材处的等离子体密度，进 而增进晶圆上沉积的速率。
然而，由于磁石20的形状及旋转限制，磁石20在沉积反应室10中所 造成的磁场分布会不均匀，因而会使得沉积反应室10内的等离子体密度分 布不均匀。如此一来，沉积反应室10内的靶材(图中未显示)便会受到不均 匀的等离子体轰击。更详细的说，靶材在经过一段时间的等离子体轰击之 后，其会具有一波浪形的表面形状。也就是说，靶材的某些部分(受到较大 的磁场吸引)会因受到较多的等离子体轰击而相对地被消耗较多，而靶材的 其余部分(受到较小的磁场吸引)则会因受到较少的等离子体轰击而相对地 被消耗较小。如上所述，当靶材消耗较多部分已经不可供等离子体轰击的 材料存在时，或由于靶材的表面起伏导致无法沉积均匀薄膜时，其必须整 个被更换掉。然而，此时靶材整体上仍会残留有大量可供等离子体轰击的材 料，因而会造成靶材使用上的浪费。
由此可见，上述现有的物理气相沉积系统在结构与使用上，显然仍存在 有不便与缺陷，而亟待加以进一步改进。为解决上述存在问题，相关厂商莫 不费尽心思来谋求解决之道，但长久以来一直未见适用设计发展完成，此显 然是相关业者急欲解决的问题。因此如何能创设一种新型结构的物理气相 沉积系统，实属当前重要研发课题之一，亦成为当前业界极需改进的目标。
有鉴于上述现有的物理气相沉积系统存在的缺陷，本发明人基于从事 此类产品设计制造多年丰富的实务经验及专业知识，并配合学理的运用，积 极加以研究创新，以期创设一种新型结构的物理气相沉积系统，能改进一般 现有的物理气相沉积系统，使其更具有实用性。经过不断的研究、设计，并 经过反复试作样品及改进后，终于创设出确具实用价值的本发明。
发明内容
本发明的目的在于，克服现有的物理气相沉积系统存在的缺陷，而提 供一种新型结构的物理气相沉积系统，所要解决的技术问题是使其藉由均 匀的磁场分布来提升等离子体轰击的均匀度，而可以有效的提升靶材的利 用率，进而能够降低整体制造成本，非常适于实用。
本发明的目的及解决其技术问题是采用以下技术方案来实现的。依据 本发明提出的一种物理气相沉积系统，其包括：一沉积反应室；一磁石，是 以转动及移动的方式设置于该沉积反应室之上；一行星齿轮组，具有一环 形齿圈、一第一齿轮、一第二齿轮及一平衡齿轮，其中，该环形齿圈是围绕 该第一齿轮、该第二齿轮及该平衡齿轮，并且具有一内齿部及一外齿部，该 环形齿圈的旋转中心轴是与该第一齿轮的旋转中心轴重合，该第二齿轮及 该平衡齿轮是分别啮合于该内齿部与该第一齿轮之间，以及该第二齿轮的 旋转中心轴是重合并连接于该磁石的旋转中心轴；一第一驱动装置，连接 于该第一齿轮的旋转中心轴，是用以驱使该第一齿轮旋转；一驱动齿轮，啮 合于该环形齿圈的该外齿部，是用以驱使该环形齿圈旋转；以及一第二驱 动装置，连接于该驱动齿轮，是用以驱使该驱动齿轮旋转。
本发明的目的及解决其技术问题还可采用以下技术措施进一步实现。
前述的物理气相沉积系统，其中所述的磁石的旋转半径是等于或大于 该第二齿轮的旋转半径。
前述的物理气相沉积系统，其中所述的第一驱动装置具有一第一马达 及一第一转轴，该第二驱动装置具有一第二马达及一第二转轴，该第一转 轴是连接于该第一马达与该第一齿轮的旋转中心轴之间，以及该第二转轴 是连接于该第二马达与该驱动齿轮之间。
前述的物理气相沉积系统，其中所述的该第一驱动装置与该第二驱动 装置之间，更包括一传动皮带作为连结。
前述的物理气相沉积系统，其中所述的第一驱动装置具有一马达及一 第一转轴，该第二驱动装置具有一变速机构及一第二转轴，该第一转轴是 连接于该马达与该第一齿轮的旋转中心轴之间，该传动皮带是连接于该第 一转轴与该变速机构之间，以及该第二转轴是连接于该变速机构与该驱动 齿轮之间。
本发明与现有技术相比具有明显的优点和有益效果。由以上可知，为达 到上述目的，本发明提供一种物理气相沉积系统，包括一沉积反应室；一磁 石，是以转动及移动的方式设置于该沉积反应室之上；一行星齿轮组，具有 一环形齿圈、一第一齿轮、一第二齿轮及一平衡齿轮，其中，该环形齿圈 是围绕该第一齿轮、该第二齿轮及该平衡齿轮，并且具有一内齿部及一外 齿部，该环形齿圈的旋转中心轴是与该第一齿轮的旋转中心轴重合，该第 二齿轮是间隔于该平衡齿轮，该第二齿轮及该平衡齿轮是分别啮合于该内 齿部与该第一齿轮之间，以及该第二齿轮的旋转中心轴是重合并连接于该 磁石的旋转中心轴；一第一驱动装置，连接于该第一齿轮的旋转中心轴，是 用以驱使该第一齿轮旋转；一驱动齿轮，啮合于该环形齿圈的该外齿部，是 用以驱使该环形齿圈旋转；以及一第二驱动装置，连接于该驱动齿轮，是用 以驱使该驱动齿轮旋转。
同时，根据本发明的物理气相沉积系统，该磁石的旋转半径是等于或大 于该第二齿轮的旋转半径。
又在本发明中，该第一驱动装置具有一第一马达及一第一转轴，该第 二驱动装置具有一第二马达及一第二转轴，该第一转轴是连接于该第一马 达与该第一齿轮的旋转中心轴之间，以及该第二转轴是连接于该第二马达 与该驱动齿轮之间。
又在本发明中，更包括一传动皮带，是连接于该第一驱动装置与该第二 驱动装置之间。
又在本发明中，该第一驱动装置具有一马达及一第一转轴，该第二驱 动装置具有一变速机构及一第二转轴，该第一转轴是连接于该马达与该第 一齿轮的旋转中心轴之间，该传动皮带是连接于该第一转轴与该变速机构 之间，以及该第二转轴是连接于该变速机构与该驱动齿轮之间。
借由上述技术方案，本发明物理气相沉积系统至少具有下列优点及有 益效果：本发明所揭露的物理气相沉积系统可以藉由控制磁石的运行轨迹 而使得沉积反应室内的等离子体密度分布能更加均匀，藉由均匀的磁场分 布来提升等离子体轰击的均匀度，而可有效的提升靶材的利用率，进而能 够降低整体制造成本，非常适于实用。
综上所述，本发明是有关于一种物理气相沉积系统，包括一沉积反应 室、一磁石、一行星齿轮组、一第一驱动装置、一驱动齿轮以及一第二驱 动装置。该磁石，设置于沉积反应室之上。该行星齿轮组，具有一环形齿 圈、一第一齿轮、一第二齿轮及一平衡齿轮。环形齿圈围绕第一齿轮、第 二齿轮及平衡齿轮，并具有一内齿面及一外齿面。环形齿圈的旋转中心轴与 第一齿轮的旋转中心轴重合。第二齿轮及平衡齿轮啮合于内齿面与第一齿 轮之间。第二齿轮的旋转中心轴是重合并连接于磁石的旋转中心轴。该第 一驱动装置，连接于第一齿轮的旋转中心轴。该驱动齿轮啮合于外齿面。该 第二驱动装置连接于驱动齿轮。本发明可有效的提升靶材利用率，而能降 低整体制造成本。本发明具有上述诸多优点及实用价值，其不论在产品结 构或功能上皆有较大改进，在技术上有显著的进步，并产生了好用及实用 的效果，且较现有的物理气相沉积系统具有增进的突出功效，从而更加适 于实用，并具有产业的广泛利用价值，诚为一新颖、进步、实用的新设计。
上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的 技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本发明的上述和 其他目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举较佳实施例，并配合附 图，详细说明如下。
附图说明
图1是显示一现有习知的物理气相沉积系统的部分俯视示意图。
图2是显示本发明物理气相沉积系统第一实施例的部分剖面示意图。
图3是显示本发明物理气相沉积系统的磁石、行星齿轮组及驱动齿轮 的组合结构示意图。
图4是显示本发明物理气相沉积系统的行星齿轮组的第二齿轮的边缘 上任一点的一种运行轨迹示意图。
图5是显示本发明物理气相沉积系统的行星齿轮组的第二齿轮的边缘 上任一点的另一种运行轨迹示意图。
图6是显示本发明物理气相沉积系统的行星齿轮组的第二齿轮的边缘 上任一点的再一种运行轨迹示意图。
图7是显示本发明物理气相沉积系统第二实施例的部分剖面示意图。
1、100、100’：物理气相沉积系统 10、110：沉积反应室
20、120：磁石 30：配重块
130：行星齿轮组 131：环形齿圈
131a：内齿部 131b：外齿部
132：第一齿轮 133：第二齿轮
134：平衡齿轮 140、140’：第一驱动装置
141：第一马达 142：第一转轴
143：马达 150：驱动齿轮
160、160’：第二驱动装置 161：第二马达
162：第二转轴 163：变速机构
170：传动皮带 C：中心轴
T：靶材 W：半导体元件
本发明的目的及解决其技术问题是采用以下技术方案来实现的。依据 本发明提出的一种物理气相沉积系统，其包括：一沉积反应室；一磁石，是 以转动及移动的方式设置于该沉积反应室之上；一行星齿轮组，具有一环 形齿圈、一第一齿轮、一第二齿轮及一平衡齿轮，其中，该环形齿圈是围绕 该第一齿轮、该第二齿轮及该平衡齿轮，并且具有一内齿部及一外齿部，该 环形齿圈的旋转中心轴是与该第一齿轮的旋转中心轴重合，该第二齿轮及 该平衡齿轮是分别啮合于该内齿部与该第一齿轮之间，以及该第二齿轮的 旋转中心轴是重合并连接于该磁石的旋转中心轴；一第一驱动装置，连接 于该第一齿轮的旋转中心轴，是用以驱使该第一齿轮旋转；一驱动齿轮，啮 合于该环形齿圈的该外齿部，是用以驱使该环形齿圈旋转；以及一第二驱 动装置，连接于该驱动齿轮，是用以驱使该驱动齿轮旋转。
本发明的目的及解决其技术问题还可采用以下技术措施进一步实现。
前述的物理气相沉积系统，其中所述的磁石的旋转半径是等于或大于 该第二齿轮的旋转半径。
前述的物理气相沉积系统，其中所述的第一驱动装置具有一第一马达 及一第一转轴，该第二驱动装置具有一第二马达及一第二转轴，该第一转 轴是连接于该第一马达与该第一齿轮的旋转中心轴之间，以及该第二转轴 是连接于该第二马达与该驱动齿轮之间。
前述的物理气相沉积系统，其中所述的该第一驱动装置与该第二驱动 装置之间，更包括一传动皮带作为连结。
前述的物理气相沉积系统，其中所述的第一驱动装置具有一马达及一 第一转轴，该第二驱动装置具有一变速机构及一第二转轴，该第一转轴是 连接于该马达与该第一齿轮的旋转中心轴之间，该传动皮带是连接于该第 一转轴与该变速机构之间，以及该第二转轴是连接于该变速机构与该驱动 齿轮之间。
本发明与现有技术相比具有明显的优点和有益效果。由以上可知，为达 到上述目的，本发明提供一种物理气相沉积系统，包括一沉积反应室；一磁 石，是以转动及移动的方式设置于该沉积反应室之上；一行星齿轮组，具有 一环形齿圈、一第一齿轮、一第二齿轮及一平衡齿轮，其中，该环形齿圈 是围绕该第一齿轮、该第二齿轮及该平衡齿轮，并且具有一内齿部及一外 齿部，该环形齿圈的旋转中心轴是与该第一齿轮的旋转中心轴重合，该第 二齿轮是间隔于该平衡齿轮，该第二齿轮及该平衡齿轮是分别啮合于该内 齿部与该第一齿轮之间，以及该第二齿轮的旋转中心轴是重合并连接于该 磁石的旋转中心轴；一第一驱动装置，连接于该第一齿轮的旋转中心轴，是 用以驱使该第一齿轮旋转；一驱动齿轮，啮合于该环形齿圈的该外齿部，是 用以驱使该环形齿圈旋转；以及一第二驱动装置，连接于该驱动齿轮，是用 以驱使该驱动齿轮旋转。
同时，根据本发明的物理气相沉积系统，该磁石的旋转半径是等于或大 于该第二齿轮的旋转半径。
又在本发明中，该第一驱动装置具有一第一马达及一第一转轴，该第 二驱动装置具有一第二马达及一第二转轴，该第一转轴是连接于该第一马 达与该第一齿轮的旋转中心轴之间，以及该第二转轴是连接于该第二马达 与该驱动齿轮之间。
又在本发明中，更包括一传动皮带，是连接于该第一驱动装置与该第二 驱动装置之间。
又在本发明中，该第一驱动装置具有一马达及一第一转轴，该第二驱 动装置具有一变速机构及一第二转轴，该第一转轴是连接于该马达与该第 一齿轮的旋转中心轴之间，该传动皮带是连接于该第一转轴与该变速机构 之间，以及该第二转轴是连接于该变速机构与该驱动齿轮之间。
借由上述技术方案，本发明物理气相沉积系统至少具有下列优点及有 益效果：本发明所揭露的物理气相沉积系统可以藉由控制磁石的运行轨迹 而使得沉积反应室内的等离子体密度分布能更加均匀，藉由均匀的磁场分 布来提升等离子体轰击的均匀度，而可有效的提升靶材的利用率，进而能 够降低整体制造成本，非常适于实用。
综上所述，本发明是有关于一种物理气相沉积系统，包括一沉积反应 室、一磁石、一行星齿轮组、一第一驱动装置、一驱动齿轮以及一第二驱 动装置。该磁石，设置于沉积反应室之上。该行星齿轮组，具有一环形齿 圈、一第一齿轮、一第二齿轮及一平衡齿轮。环形齿圈围绕第一齿轮、第 二齿轮及平衡齿轮，并具有一内齿面及一外齿面。环形齿圈的旋转中心轴与 第一齿轮的旋转中心轴重合。第二齿轮及平衡齿轮啮合于内齿面与第一齿 轮之间。第二齿轮的旋转中心轴是重合并连接于磁石的旋转中心轴。该第 一驱动装置，连接于第一齿轮的旋转中心轴。该驱动齿轮啮合于外齿面。该 第二驱动装置连接于驱动齿轮。本发明可有效的提升靶材利用率，而能降 低整体制造成本。本发明具有上述诸多优点及实用价值，其不论在产品结 构或功能上皆有较大改进，在技术上有显著的进步，并产生了好用及实用 的效果，且较现有的物理气相沉积系统具有增进的突出功效，从而更加适 于实用，并具有产业的广泛利用价值，诚为一新颖、进步、实用的新设计。
上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的 技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本发明的上述和 其他目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举较佳实施例，并配合附 图，详细说明如下。
附图说明
图1是显示一现有习知的物理气相沉积系统的部分俯视示意图。
图2是显示本发明物理气相沉积系统第一实施例的部分剖面示意图。
图3是显示本发明物理气相沉积系统的磁石、行星齿轮组及驱动齿轮 的组合结构示意图。
图4是显示本发明物理气相沉积系统的行星齿轮组的第二齿轮的边缘 上任一点的一种运行轨迹示意图。
图5是显示本发明物理气相沉积系统的行星齿轮组的第二齿轮的边缘 上任一点的另一种运行轨迹示意图。
图6是显示本发明物理气相沉积系统的行星齿轮组的第二齿轮的边缘 上任一点的再一种运行轨迹示意图。
图7是显示本发明物理气相沉积系统第二实施例的部分剖面示意图。
1、100、100’：物理气相沉积系统 10、110：沉积反应室
20、120：磁石 30：配重块
130：行星齿轮组 131：环形齿圈
131a：内齿部 131b：外齿部
132：第一齿轮 133：第二齿轮
134：平衡齿轮 140、140’：第一驱动装置
141：第一马达 142：第一转轴
143：马达 150：驱动齿轮
160、160’：第二驱动装置 161：第二马达
162：第二转轴 163：变速机构
170：传动皮带 C：中心轴
T：靶材 W：半导体元件
具体实施方式
为更进一步阐述本发明为达成预定发明目的所采取的技术手段及功 效，以下结合附图及较佳实施例，对依据本发明提出的物理气相沉积系统其 具体实施方式、结构、特征及其功效，详细说明如后。
有关本发明的前述及其他技术内容、特点及功效，在以下配合参考图 式的较佳实施例的详细说明中将可清楚的呈现。为了方便说明，在以下的实 施例中，相同的元件以相同的编号表示。
第一实施例
请参阅图2所示，图2是显示本发明物理气相沉积系统第一实施例的 部分剖面示意图。本实施例的物理气相沉积系统100，主要包括有一沉积反 应室110、一磁120、一行星齿轮组130、一第一驱动装置140、一驱动 齿轮150以及一第二驱动装置160。
上述的沉积反应室110，其内可容纳设有一靶材T及一半导体元件W(例 如，一晶圆)。在本实施例中，该靶材T是位于半导体元件W之上，并且靶材 T是相对于半导体元件W。
上述的磁120，是以转动及移动的方式设置于沉积反应室110之上(此 部分将在稍后的叙述中进行说明)，并且该磁120是对应于沉积反应室110 内的靶材T。
请结合参阅图3所示，是显示本发明物理气相沉积系统的磁石、行星齿 轮组及驱动齿轮的组合结构示意图。上述的行星齿轮组130，具有一环形齿 圈131、一第一齿轮132、一第二齿轮133及单个或复数个平衡齿轮134。
该环形齿圈131，是围绕着该第一齿轮132、第二齿轮133及平衡齿轮 134，并且该环形齿圈131具有一内齿部131a及一外齿部131b。在此，该环 形齿圈131的旋转中心轴是与第一齿轮132的旋转中心轴重合；
该第二齿轮133及平衡齿轮134，是分别啮合于环形齿圈131的内齿部 131a与第一齿轮132之间，并且该第二齿轮133的旋转中心轴是重合并连 接于磁120的旋转中心轴。
请参阅图2所示，上述的第一驱动装置140，是连接于第一齿轮132的 旋转中心轴，其可用来驱使该第一齿轮132旋转。更详细的说，该第一驱 动装置140，具有一第一马达141及一第一转轴142；该第一转轴142，是连 接于第一马达141与第一齿轮132的旋转中心轴之间。因此，当第一马达 141运转而驱使第一转轴142旋转时，连接于第一转轴142的第一齿轮132 即会旋转。
上述的驱动齿轮150，是啮合于环形齿圈131的外齿部131b，其是用来 驱使环形齿圈131旋转。
上述的第二驱动装置160，是连接于驱动齿轮150，其是用来驱使驱动 齿轮150旋转。更详细的说，该第二驱动装置160，具有一第二马达161及 一第二转轴162；
该第二转轴162，是连接于该第二马达161与驱动齿轮150之间。因此 当第二马达161运转而驱使第二转轴162旋转时，连接于第二转轴162的 驱动齿轮150即会旋转，进而能使得环形齿圈131旋转。
此外，特别的是，上述的磁石120的旋转半径是等于或大于第二齿轮 133的旋转半径。
下面具体说明磁石120、行星齿轮组130及驱动齿轮150之间的运作方 式以及物理气相沉积系统100的运作方式。
请参阅图2、图3及图4所示，图4是显示本发明物理气相沉积系统的 行星齿轮组的第二齿轮的边缘上任一点的一种运行轨迹示意图。首先，在第 一齿轮132依一固定方向及一固定转速旋转，且驱动齿轮150及环形齿图 131不旋转的情形下，第二齿轮133及平衡齿轮134会在第一齿轮132与环 形齿圈131(环形齿圈131的内齿部131a)之间转动及移动，进而驱使磁石 120随着第二齿轮133转动及移动。此时，在第二齿轮133的边缘上任一点 的运行轨迹是如图4所示。
请结合参阅图5、图6所示，图5是显示本发明物理气相沉积系统的行 星齿轮组的第二齿轮的边缘上任一点的另一种运行轨迹示意图，图6是再 一种运行轨迹示意图。在另一方面，在第一齿轮132及驱动齿轮150皆旋 转的情形下，环形齿圈131会旋转，以及第二齿轮133及平衡齿轮134仍 会在第一齿轮132与环形齿圈131(环形齿圈131的内齿部131a)之间转动 及移动，进而亦驱使磁石120随着第二齿轮133转动及移动。值得注意的 是，在第一齿轮132仍依一固定方向及一固定转速旋转，且驱动齿轮150的 旋转方向及转速为可变的情形下(亦即，环形齿圈131的旋转方向及转速为 可变的情形下)，在第二齿轮133的边缘上任一点可具有多种运行轨迹，如 图5及图6所示。
如上所述，由于驱动齿轮150的存在，故第二齿轮133及磁石120的 运行轨迹即可被控制。更详细的说，藉由运行轨迹可被控制的磁石120所 提供的磁场辅助，沉积反应室110内的等离子体密度分布即可变得更加均 匀，因而可使得沉积反应室110内的靶材T会受到均匀的等离子体轰击。也 就是说，靶材T在经过一段时间的等离子体轰击后，其外围部分及中心部 分的消耗会大致上相同。因此，靶材T的浪费情况即可有效的被避免，因而 可使得靶材T的利用率被有效提升。
第二实施例
请参阅图7所示，是本发明物理气相沉积系统第二实施例的部分剖面 示意图。在本实施例中与第一实施例相同的元件均标示以相同的符号。
本发明第二实施例的物理气相沉积系统100’，主要包括有一沉积反应 室110、一磁石120、一行星齿轮组130、一第一驱动装置140’、一驱动 齿轮150、一第二驱动装置160’以及一传动皮带170。
上述的传动皮带170，是连接于第一驱动装置140’与第二驱动装置 160’之间。
上述的第一驱动装置140’，是连接于第一齿轮132的旋转中心轴，其可 用来驱使第一齿轮132旋转。更详细的说，第一驱动装置140’具有一马达 143及一第一转轴142，该第一转轴142，是连接于马达143与第一齿轮132 的旋转中心轴之间。当马达143运转而驱使第一转轴142旋转时，连接于 第一转轴142的第一齿轮132即会旋转。
上述的第二驱动装置160’，是连接于驱动齿轮150，其是用来驱使驱 动齿轮150旋转。更详细的说，第二驱动装置160’具有一变速机构163及 一第二转轴162，传动皮带170是连接于第一驱动装置140’的第一转轴142 与第二驱动装置160’的变速机构163之间，并且，该第二转轴162是连接 于变速机构163与驱动齿轮150之间。
如上所述，当马达143运转而驱使第一转轴142旋转时，连接于第一转 轴142与变速机构163之间的传动皮带170即可将旋转动力传递至变速机 构163，而变速机构163即可驱使第二转轴162旋转。在此，连接于第二转 轴162的驱动齿轮150即会旋转，进而能使得环形齿圈131旋转。
至于本实施例的其他元件的构造、特征或运作方式，均与第一实施例相 同，故在此不再赘述，而省略其重复的说明。
综上所述，由于本发明所揭露的物理气相沉积系统，可以藉由控制磁 石的运行轨迹而使得沉积反应室内的等离子体密度分布能更加均匀，故可 以有效的提升靶材的利用率，进而能够降低整体制造成本。
以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式 上的限制，虽然本发明已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本发 明，任何熟悉本专业的技术人员，在不脱离本发明技术方案范围内，当可利 用上述揭示技术内容作出些许更动或修饰为等同变化的等效实施例，但凡 未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作 的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。
有关本发明的前述及其他技术内容、特点及功效，在以下配合参考图 式的较佳实施例的详细说明中将可清楚的呈现。为了方便说明，在以下的实 施例中，相同的元件以相同的编号表示。
第一实施例
请参阅图2所示，图2是显示本发明物理气相沉积系统第一实施例的 部分剖面示意图。本实施例的物理气相沉积系统100，主要包括有一沉积反 应室110、一磁120、一行星齿轮组130、一第一驱动装置140、一驱动 齿轮150以及一第二驱动装置160。
上述的沉积反应室110，其内可容纳设有一靶材T及一半导体元件W(例 如，一晶圆)。在本实施例中，该靶材T是位于半导体元件W之上，并且靶材 T是相对于半导体元件W。
上述的磁120，是以转动及移动的方式设置于沉积反应室110之上(此 部分将在稍后的叙述中进行说明)，并且该磁120是对应于沉积反应室110 内的靶材T。
请结合参阅图3所示，是显示本发明物理气相沉积系统的磁石、行星齿 轮组及驱动齿轮的组合结构示意图。上述的行星齿轮组130，具有一环形齿 圈131、一第一齿轮132、一第二齿轮133及单个或复数个平衡齿轮134。
该环形齿圈131，是围绕着该第一齿轮132、第二齿轮133及平衡齿轮 134，并且该环形齿圈131具有一内齿部131a及一外齿部131b。在此，该环 形齿圈131的旋转中心轴是与第一齿轮132的旋转中心轴重合；
该第二齿轮133及平衡齿轮134，是分别啮合于环形齿圈131的内齿部 131a与第一齿轮132之间，并且该第二齿轮133的旋转中心轴是重合并连 接于磁120的旋转中心轴。
请参阅图2所示，上述的第一驱动装置140，是连接于第一齿轮132的 旋转中心轴，其可用来驱使该第一齿轮132旋转。更详细的说，该第一驱 动装置140，具有一第一马达141及一第一转轴142；该第一转轴142，是连 接于第一马达141与第一齿轮132的旋转中心轴之间。因此，当第一马达 141运转而驱使第一转轴142旋转时，连接于第一转轴142的第一齿轮132 即会旋转。
上述的驱动齿轮150，是啮合于环形齿圈131的外齿部131b，其是用来 驱使环形齿圈131旋转。
上述的第二驱动装置160，是连接于驱动齿轮150，其是用来驱使驱动 齿轮150旋转。更详细的说，该第二驱动装置160，具有一第二马达161及 一第二转轴162；
该第二转轴162，是连接于该第二马达161与驱动齿轮150之间。因此 当第二马达161运转而驱使第二转轴162旋转时，连接于第二转轴162的 驱动齿轮150即会旋转，进而能使得环形齿圈131旋转。
此外，特别的是，上述的磁石120的旋转半径是等于或大于第二齿轮 133的旋转半径。
下面具体说明磁石120、行星齿轮组130及驱动齿轮150之间的运作方 式以及物理气相沉积系统100的运作方式。
请参阅图2、图3及图4所示，图4是显示本发明物理气相沉积系统的 行星齿轮组的第二齿轮的边缘上任一点的一种运行轨迹示意图。首先，在第 一齿轮132依一固定方向及一固定转速旋转，且驱动齿轮150及环形齿图 131不旋转的情形下，第二齿轮133及平衡齿轮134会在第一齿轮132与环 形齿圈131(环形齿圈131的内齿部131a)之间转动及移动，进而驱使磁石 120随着第二齿轮133转动及移动。此时，在第二齿轮133的边缘上任一点 的运行轨迹是如图4所示。
请结合参阅图5、图6所示，图5是显示本发明物理气相沉积系统的行 星齿轮组的第二齿轮的边缘上任一点的另一种运行轨迹示意图，图6是再 一种运行轨迹示意图。在另一方面，在第一齿轮132及驱动齿轮150皆旋 转的情形下，环形齿圈131会旋转，以及第二齿轮133及平衡齿轮134仍 会在第一齿轮132与环形齿圈131(环形齿圈131的内齿部131a)之间转动 及移动，进而亦驱使磁石120随着第二齿轮133转动及移动。值得注意的 是，在第一齿轮132仍依一固定方向及一固定转速旋转，且驱动齿轮150的 旋转方向及转速为可变的情形下(亦即，环形齿圈131的旋转方向及转速为 可变的情形下)，在第二齿轮133的边缘上任一点可具有多种运行轨迹，如 图5及图6所示。
如上所述，由于驱动齿轮150的存在，故第二齿轮133及磁石120的 运行轨迹即可被控制。更详细的说，藉由运行轨迹可被控制的磁石120所 提供的磁场辅助，沉积反应室110内的等离子体密度分布即可变得更加均 匀，因而可使得沉积反应室110内的靶材T会受到均匀的等离子体轰击。也 就是说，靶材T在经过一段时间的等离子体轰击后，其外围部分及中心部 分的消耗会大致上相同。因此，靶材T的浪费情况即可有效的被避免，因而 可使得靶材T的利用率被有效提升。
第二实施例
请参阅图7所示，是本发明物理气相沉积系统第二实施例的部分剖面 示意图。在本实施例中与第一实施例相同的元件均标示以相同的符号。
本发明第二实施例的物理气相沉积系统100’，主要包括有一沉积反应 室110、一磁石120、一行星齿轮组130、一第一驱动装置140’、一驱动 齿轮150、一第二驱动装置160’以及一传动皮带170。
上述的传动皮带170，是连接于第一驱动装置140’与第二驱动装置 160’之间。
上述的第一驱动装置140’，是连接于第一齿轮132的旋转中心轴，其可 用来驱使第一齿轮132旋转。更详细的说，第一驱动装置140’具有一马达 143及一第一转轴142，该第一转轴142，是连接于马达143与第一齿轮132 的旋转中心轴之间。当马达143运转而驱使第一转轴142旋转时，连接于 第一转轴142的第一齿轮132即会旋转。
上述的第二驱动装置160’，是连接于驱动齿轮150，其是用来驱使驱 动齿轮150旋转。更详细的说，第二驱动装置160’具有一变速机构163及 一第二转轴162，传动皮带170是连接于第一驱动装置140’的第一转轴142 与第二驱动装置160’的变速机构163之间，并且，该第二转轴162是连接 于变速机构163与驱动齿轮150之间。
如上所述，当马达143运转而驱使第一转轴142旋转时，连接于第一转 轴142与变速机构163之间的传动皮带170即可将旋转动力传递至变速机 构163，而变速机构163即可驱使第二转轴162旋转。在此，连接于第二转 轴162的驱动齿轮150即会旋转，进而能使得环形齿圈131旋转。
至于本实施例的其他元件的构造、特征或运作方式，均与第一实施例相 同，故在此不再赘述，而省略其重复的说明。
综上所述，由于本发明所揭露的物理气相沉积系统，可以藉由控制磁 石的运行轨迹而使得沉积反应室内的等离子体密度分布能更加均匀，故可 以有效的提升靶材的利用率，进而能够降低整体制造成本。
以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式 上的限制，虽然本发明已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本发 明，任何熟悉本专业的技术人员，在不脱离本发明技术方案范围内，当可利 用上述揭示技术内容作出些许更动或修饰为等同变化的等效实施例，但凡 未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作 的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。
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