改善氣流的噴頭支撐結(jié)構(gòu)的制作方法
【專利說(shuō)明】改善氣流的噴頭支撐結(jié)構(gòu)
[0001 ]本申請(qǐng)是申請(qǐng)日為2011年7月8日、申請(qǐng)?zhí)枮?01180026734.1、名稱為“改善氣流的噴頭支撐結(jié)構(gòu)”的發(fā)明專利申請(qǐng)的分案申請(qǐng)。
技術(shù)領(lǐng)域
[0002]本發(fā)明的實(shí)施例大體上關(guān)于支撐在等離子體腔室內(nèi)的氣體分配噴頭。更具體地，本發(fā)明關(guān)于經(jīng)由氣體分配噴頭向腔室供應(yīng)氣體。
【背景技術(shù)】
[0003]等離子體增強(qiáng)化學(xué)氣相沉積(PECVD)是一種將工藝氣體經(jīng)由氣體分配噴頭引導(dǎo)到工藝腔室內(nèi)的沉積方法。噴頭受到電性偏壓，以將工藝氣體點(diǎn)燃成等離子體。座落在噴頭對(duì)面的基座電接地且作用成陽(yáng)極。當(dāng)工藝氣體流動(dòng)到噴頭與基座之間的處理空間內(nèi)時(shí)，噴頭將工藝氣體分散。
[0004]近來(lái)，對(duì)于將材料沉積在大面積基板上，PECVD已經(jīng)變得廣受歡迎。大面積基板可具有大于約一平方米的表面積。大面積基板可用于平板顯示器(FPD)、太陽(yáng)能面板、有機(jī)發(fā)光顯示器(0LED)與其它應(yīng)用。這些工藝需要使大面積基板經(jīng)受300°C至400°C或更高數(shù)量級(jí)的溫度，并且需要在沉積期間將大面積基板維持在相對(duì)于噴頭的固定位置，以確保所沉積的層的均勻性。
[0005]大致上，噴頭是以定距離間隔關(guān)系被支撐在大面積基板上方的穿孔板，從而適于分散工藝氣體，并且噴頭通常具有與待處理的基板實(shí)質(zhì)上相等的面積。噴頭一般由鋁制成，并且噴頭在PECVD工藝期間在耐受溫度的同時(shí)經(jīng)受膨脹與收縮。噴頭一般被支撐在邊緣與中心的周圍，以維持基板與噴頭之間的處理空間。然而，典型的中心支撐機(jī)制會(huì)影響通過(guò)噴頭的氣流。當(dāng)氣流在沉積期間沒(méi)有經(jīng)由噴頭被足夠地分配時(shí)，所述工藝可能無(wú)法在基板上產(chǎn)生均勻的沉積，這會(huì)導(dǎo)致不能使用的大面積基板。
[0006]所以，需要一種用以支撐氣體分配噴頭的設(shè)備與方法，所述設(shè)備與方法維持基板與氣體分配噴頭之間的處理空間且不會(huì)干擾通過(guò)氣體分配噴頭的氣流。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]本發(fā)明大體上關(guān)于一種用以支撐真空腔室中的氣體分配噴頭的設(shè)備與方法。在一個(gè)實(shí)施例中，提供用于真空腔室的氣體分配噴頭。所述氣體分配噴頭包含:主體，所述主體具有第一側(cè)、第二側(cè)以及多個(gè)氣體通道，所述第二側(cè)與所述第一側(cè)相對(duì)，所述多個(gè)氣體通道形成為穿過(guò)所述主體，所述氣體通道包含形成在所述第一側(cè)中的第一孔洞，所述第一孔洞通過(guò)限縮孔口流體地耦接到第二孔洞，所述第二孔洞形成在所述第二側(cè)中；及懸置特征結(jié)構(gòu)，所述懸置特征結(jié)構(gòu)形成在所述氣體通道中至少一個(gè)的所述第一孔洞中。
[0008]在另一個(gè)實(shí)施例中，提供一種用于真空腔室的氣體分配噴頭。所述氣體分配噴頭包含:主體，所述主體具有第一側(cè)與第二側(cè)，所述第一側(cè)與背板相對(duì)，所述第二側(cè)與所述第一側(cè)相對(duì)，所述主體具有形成在所述第一側(cè)與所述第二側(cè)之間的多個(gè)氣體通道，所述多個(gè)氣體通道中的每一個(gè)具有第一孔洞，所述第一孔洞形成在所述第一側(cè)中，所述第一孔洞通過(guò)限縮孔口流體地耦接到第二孔洞，所述第二孔洞形成在所述第二側(cè)中；懸置配件，所述懸置配件設(shè)置在所述多個(gè)氣體通道的至少一個(gè)的所述第一孔洞中，而形成堵塞的氣體通道；及替代氣體通道，所述替代氣體通道與所述背板和所述氣體分配噴頭的所述第一側(cè)之間的容積流體連通，以向所述堵塞的氣體通道提供氣流。
[0009]在另一個(gè)實(shí)施例中，提供一種真空腔室。所述真空腔室包含背板，所述背板設(shè)置成貼近氣體分配噴頭，從而在所述背板與所述氣體分配噴頭之間界定中間容積。所述氣體分配噴頭包含:主體，所述主體具有第一側(cè)和第二側(cè)，所述第一側(cè)與所述中間容積連通;多個(gè)氣體通道，所述多個(gè)氣體通道形成在所述第一側(cè)與所述第二側(cè)之間，所述多個(gè)氣體通道中的每一個(gè)都具有第一孔洞，所述第一孔洞形成在所述第一側(cè)中，所述第一孔洞通過(guò)限縮孔口流體地耦接到第二孔洞，所述第二孔洞形成在所述第二側(cè)中；支撐構(gòu)件，所述支撐構(gòu)件設(shè)置在所述多個(gè)氣體通道的至少一個(gè)之中，所述支撐構(gòu)件至少部分地限制到阻塞的第二孔洞的氣流;及替代氣體通道，所述替代氣體通道與所述中間容積流體連通，從而向所述懸置配件設(shè)置在其中的所述多個(gè)氣體通道的所述至少一個(gè)提供氣流。
[0010]在另一個(gè)實(shí)施例中，提供一種用以處理基板的方法。所述方法包含下列步驟:通過(guò)至少一個(gè)支撐構(gòu)件來(lái)在腔室中懸置氣體分配噴頭，所述氣體分配噴頭具有多個(gè)氣體通道，所述至少一個(gè)支撐構(gòu)件設(shè)置在所述氣體分配噴頭與背板之間，所述至少一個(gè)支撐構(gòu)件堵塞到所述多個(gè)氣體通道中至少一個(gè)的氣流。所述方法還包含下列步驟:使工藝氣體流動(dòng)到介于所述背板與所述氣體分配噴頭之間的容積;使所述工藝氣體的一部分從所述容積流動(dòng)通過(guò)所述多個(gè)氣體通道的一部分;及使所述工藝氣體的另一部分流動(dòng)通過(guò)替代氣體通道，而到達(dá)被所述支撐構(gòu)件堵塞的所述多個(gè)氣體通道的所述至少一個(gè)氣體通道。
【附圖說(shuō)明】
[0011]為了更詳細(xì)地了解本發(fā)明的上述特征，可通過(guò)參考本發(fā)明的實(shí)施例(某些描繪于附圖中)來(lái)對(duì)如上面所簡(jiǎn)要概括的本發(fā)明作更具體的描述。但是應(yīng)注意的是，附圖僅示出本發(fā)明的典型實(shí)施例，且因此附圖不應(yīng)被視為會(huì)對(duì)本發(fā)明的范圍構(gòu)成限制，這是因?yàn)楸景l(fā)明可允許其它等效的實(shí)施例。
[0012]圖1是腔室的一個(gè)實(shí)施例的示意側(cè)視截面圖。
[0013]圖2是圖1的腔室的部分放大截面圖。
[0014]圖3A是背板的另一個(gè)實(shí)施例的部分截面圖，所述背板可用在圖1的腔室中。
[0015]圖3B是螺釘器件的一個(gè)實(shí)施例的部分放大截面圖，所述螺釘器件可用在圖3A的背板中。
[0016]圖4A是螺紋化支撐構(gòu)件的一個(gè)實(shí)施例的側(cè)視圖。
[0017]圖4B是圖4A的螺紋化支撐構(gòu)件的平面圖。
[0018]圖5A是螺釘器件的另一個(gè)實(shí)施例的側(cè)視截面圖。
[0019]圖5B是圖5A所顯示的螺釘器件的俯視圖。
[0020]圖5C是圖5B所顯示的螺釘器件的俯視圖。
[0021 ]圖6A是支撐螺母的一個(gè)實(shí)施例的側(cè)視圖。
[0022]圖6B是圖6A所顯示的支撐螺母的俯視圖。
[0023]圖7是背板的一個(gè)實(shí)施例的平面圖，所述背板可用在圖1的腔室中。
[0024]圖8是腔室的示意側(cè)視截面圖，所述腔室具有另一個(gè)實(shí)施例的氣體分配噴頭。
[0025]圖9是圖8的氣體分配噴頭的一部分的放大視圖。
[0026]圖10是氣體分配噴頭的一個(gè)實(shí)施例的一部分的示意平面圖。
[0027]圖11A和11B是氣體分配噴頭的替代實(shí)施例的示意部分截面圖。
[0028]為促進(jìn)理解，盡可能地已經(jīng)使用相同的附圖標(biāo)記來(lái)表示所述附圖共有的相同元件。也可預(yù)期，一個(gè)實(shí)施例的元件與特征結(jié)構(gòu)可有益地并入到其它實(shí)施例而無(wú)需進(jìn)一步詳述。
【具體實(shí)施方式】
[0029]本發(fā)明的實(shí)施例大致上提供用以支撐在工藝腔室中的氣體分配噴頭的設(shè)備與方法。在一個(gè)實(shí)施例中，耦接到氣體分配噴頭的中心區(qū)域的至少一個(gè)支撐構(gòu)件配置以支撐氣體分配噴頭，并且可促進(jìn)對(duì)于由重力、高處理溫度和負(fù)壓的一個(gè)或組合所引起的中心下垂與彎曲的抗耐性，由此維持氣體分配噴頭中的期望水平分布。期望水平分布可以是齊平的(例如，平坦)水平分布、凸起的水平分布或凹入的水平分布中的至少一個(gè)?？芍辽俨糠值赝ㄟ^(guò)至少一個(gè)支撐構(gòu)件所提供的力來(lái)形成或維持期望水平分布。本文使用的氣體分配分頭或擴(kuò)散器的水平分布是指可應(yīng)用的附圖中所顯示的氣體分配噴頭的截面。本發(fā)明將在下文中關(guān)于PECVD設(shè)備來(lái)描述，其中所述PECVD設(shè)備可從AKT America，Inc.獲得，AKT America(美國(guó))，Inc.是美國(guó)加州圣大克勞拉市的應(yīng)用材料公司的子公司。應(yīng)理解，本發(fā)明也可應(yīng)用在其它沉積腔室，所述其它沉積腔室包括可從其它制造商獲得的沉積腔室與PECVD設(shè)備。
[0030]圖1是腔室100的一個(gè)實(shí)施例的示意側(cè)視截面圖。腔室100適于用在由玻璃、聚合物制成的大面積基板105或其它適當(dāng)?shù)幕迳现圃祀娐返牡入x子體增強(qiáng)化學(xué)氣相沉積(PECVD)工藝。腔室100配置為在大面積基板105上形成結(jié)構(gòu)與器件，以用于制造液晶顯示器(LCD)或平板顯示器、太陽(yáng)能電池組的光伏器件、或其它結(jié)構(gòu)。所述結(jié)構(gòu)可以是包含多個(gè)順序沉積與掩模步驟的多個(gè)背通道蝕刻逆交錯(cuò)型(底柵型)薄膜晶體管。其它結(jié)構(gòu)可包括用以形成光伏電池的二極管的p-n結(jié)。
[0031]腔室100包括腔室側(cè)壁110、底部115、基板支撐件120(諸如基座)，基板支撐件120在處理期間支撐大面積基板105。氣體分配噴頭145定位成與基板支撐件120和大面積基板105相對(duì)。腔室100還具有端口 125(諸如，狹縫閥)，端口 125通過(guò)選擇性地開(kāi)啟與關(guān)閉而促進(jìn)大面積基板105上的傳送以及在大面積基板105上的沉積工藝。腔室100還包括蓋結(jié)構(gòu)130、背板140和氣體分配噴頭145。在一個(gè)實(shí)施例中，蓋結(jié)構(gòu)130支撐背板140與氣體分配噴頭
145。在一個(gè)實(shí)施例中，背板140的內(nèi)表面146與腔室壁110的內(nèi)表面147界定了可變壓力區(qū)域148。在一個(gè)方面中，腔室100包含主體，所述主體包括腔室側(cè)壁110、底部115與背板140，腔室側(cè)壁110、底部115與背板140界定了所述可變壓力區(qū)域148。通過(guò)背板140與蓋結(jié)構(gòu)130可彼此接觸的界面處的合適的0形環(huán)，將背板140密封在背板140的周