扩散器重力支撑件的制作方法

专利名称：扩散器重力支撑件的制作方法
技术领域：
本发明涉及供应气体至一等离子腔，特别是涉及将在等离子腔内支撑一气体分布 板。
背景技术：
平板显示器使用电子装置，如绝缘体、导体的有源矩阵和薄膜晶体管(TFT)，来生 产用于各种如电视监视器，个人数字助理(PDA)、移动电话，及计算机屏幕等装置上的平面 屏幕。一般，这些平板显示器是用两片薄的玻璃板，一聚合物材料，或其它适合的基板材料 所制成的。液晶材料层或一金属接点的矩阵，一半导体有源层，及一电介质层通过一系列连 续的步骤被沉积沉积且被夹在两片薄板之间，这两片薄板连接在一起用以形成一大面积基 板，其具有至少一平板显示器位于其上。至少一平板显示器将包括一连接至一电源供应器 的导电膜其，该电源供应器将会改变液晶物质的方向且产生一图案显示于该屏幕表面上。这些制程通常需要大面积基板经过若干个连续的制程步骤来将有源矩阵材料沉 积到该基板上。化学气相沉积(CVD)及等离子增强化学气相沉积(PECVD)是用于此沉积的 一些已知方法。这些已知的制程需要该大面积基板在沉积期间接受高达300°C至400°C或 更高的温度，并相对于一气体分布板或扩散器被保持在一固定的位置，用以确保被沉积层 的均勻性。该扩散器一般限定一面积，其等于或大于该基板的面积。如果扩散器在沉积期 间被扭曲的话，则该制程就无法产生均勻的沉积，而这将会产生一无法使用的平板显示器。平板显示器在最近几年来由于此项技术的市场接受度提高的关系而在尺寸上大 幅地增加。早先世代的大面积基板的尺寸约为500毫米乘650毫米，现已增加至约1800毫 米乘约2200毫米或更大的尺寸。这种尺寸上的增大已促使扩散器在尺寸上也随之增大，以 能够完全地处理基板。较大的扩散器尺寸面临需要设计一可在沉积期间曝露于高温下时抵 抗下垂的扩散器的挑战。扩散器典型地为一板子，其以间隔开来的方式被支撑在该大面积基板的上方且具 有若干个用来将分散制程气体的开孔，并典型地具有与待处理的基板相同的面积。扩散器 一般都是用铝制成且在经受该CVD或PECVD制程时会膨胀和收缩且通常是在边缘附近被支 撑用以控制介于该扩散器与该基板之间的间距。然而，此边缘支撑设计并没有对中央部分 提供任何的支撑，这将会随着时间变长而在重力的作用下产生下垂，且在CVD或PECVD制程 期间的高制程温度下更加严重。

发明内容
本发明涉及用来支撑一气体分布板或扩散器于一等离子腔内的方法及设备。在一 实施例中，该扩散器被一位于内部或设置在中央的支撑件所支撑，该支撑件连接至气体分
4布板及该腔的一壁上。本发明可使该扩散器在承受等离子增强化学气相沉积期间的高温的 同时，有利地避免因为作用于其上的重力、热或压力所诱发的力量所产生的扭曲。该至少一 支撑件连接在该扩散器与该腔内的背板之间，而且能够调整该扩散器的平面方位。该至少 一支撑件构成为在该腔抽真空之前或之后，调整该扩散器的轮廓。在另一实施例中，该至少 一支撑件通过调整若干根连接至该至少一支撑件的螺丝来调整该扩散器的轮廓。该重力支 撑件可被装到该扩散器上，而且不会影响到气体流过该扩散器。在一实施例中，该至少一支撑件为一重力支撑件。该重力支撑件包括一气体入口， 并提供从该气体入口到该扩散板上的若干个孔口的气体流，同时提供该扩散器垂直的支 撑。该重力支撑件还能够通过一匹配机构与该扩散器脱离。在另一实施例中，该孔口环构 成为连接至该重力支撑件，并为该扩散器提供一气体流调整能力。在另一实施例中，一气体分布板被一位于一腔内的第一板支撑在该腔内，该第一 板具有一中央区其上形成有至少一穿孔。在该第一板下面的是一第二板，如一气体分布板， 其具有至少一匹配部分与该第一板上的至少一穿孔对齐。采用至少一有螺纹的支撑件与该 至少一匹配部分相接合，通过在该气体分布板的一中央部分支撑该气体分布板。该至少一 有螺纹部分连接在该扩散器与该背板之间。该背板在剖面上比该扩散器厚，所以提供一静 止的支撑。因为相对厚度及在扩散板上有穿孔的关系，该扩散器相对于该背板而言更有可 挠曲性，这使该扩散器的轮廓可通过调整该至少一有螺纹的支撑件来加以调整。在另一实施例中，揭示一种用来改变一扩散器在一等离子腔内的水平轮廓的方 法。该方法包含了支撑一扩散器其具有一匹配机构位于该扩散器的中央区域，将一支撑件 与该匹配部分相接合，及调整该支撑件来改变该扩散器的轮廓。在一方面，该方法使该调整 能够在该腔被施加真空之前或之后实施。在一实施例中，该调整包含将该扩散器的水平轮 廓改变成具有一平面的水平轮廓，一凹面的水平轮廓，或一凸面的水平轮廓中的至少一种。在另一实施例中，该至少一支撑件为一枢轴支撑件。该枢轴支撑件包括一球柱螺 栓其可分离地连接至一上枢轴件。该上枢轴件连接至该腔内的一背板而该球柱螺栓用于可 分离地连接至该扩散器。该球柱螺栓具有一螺纹部分，其延伸穿过该上枢轴件并通过至少 一连接至该螺纹部分的螺帽提供该扩散器的水平轮廓的调整。在另一实施例中，提供一种沉积一薄膜至一基板上的方法。该方法包含的步骤为 将一基板放置在一反应腔的一位于一气体分布板底下的基板支撑件上，该气体分布板具有 一可调整的水平轮廓，让一制程气体流经设在该气体分布板上的若干个开孔，在该气体分 布板与该基板之间形成一等离子，和沉积一薄膜于该基板上。该方法可进一步包含将该制 程气体加热至约350°C至约450°C的温度。在一实施例中，该气体分布板的水平轮廓表现出 一凹面的形状。在另一实施例中，该薄膜为非晶型硅。在另一实施例中，该水平轮廓是使用 至少一支撑件来加以调整的，而在另一实施例中，若干个支撑件被用来调整该水平轮廓。在另一实施例中，记载一种调整一气体分布板的水平轮廓的方法，其包含的步骤 为提供一气体分布板其具有一平面的周边及中央区域，调整连接至该中央区域的至少一支 撑件，和形成一水平的轮廓于该中央区域中，该水平轮廓相对于该平面的周边为平面的，凹 面的或凸面的轮廓中的至少一种。在一实施例中，该调整是在真空的条件下进行。在另一实施例中，记载一种调整一气体分布板的水平轮廓的方法，其包含的步骤 为提供一反应腔，其具有一气体分布板位于一背板与一基板支撑件之间，测量介于该基板支撑件与该气体分布板之间的距离，调整连接至该气体分布板的至少一支撑件及该背板， 及形成该气体分布板的一水平轮廓，该水平轮廓相对于该基板支撑件为平面的，凹面的或 凸面的轮廓中的至少一种。在一实施例中，该调整包含转动该至少一支撑件。在另一实施 例中，该调整是在该反应腔为真空时实施的。在另一实施例中，该至少一支撑件适于提供一 制程气体至该气体分布板。


通过参考实施例和附图对以上简述的本发明进行更特别的说明，以便可以更详细 地了解本发明的前述特征。然而，应注意的是附图仅说明本发明的一般实施例，因此不应视 为发明范围的限制，本发明也可涵盖其它等效实施例。图1为一等离子腔的侧视图。图2为一腔盖的一实施例的顶视图。图3为一腔盖的另一实施例的顶视图。图4为一扩散器重力支撑件的一实施例的分解图。图5为图4中的扩散器重力支撑件的一分解图。图6A为阻气块调整和一匹配(mate)机构的实施例的细部顶视图。图6B为一匹配机构的一方面的详细图。图6C为一匹配机构的另一方面的详细图。图7为一扩散器重力支撑件的另一实施例的示意图。图8为一扩散器重力支撑件的另一实施例的部分示意图。图9A为一孔口环的顶视图。图9B为一孔口环的侧视IOA为一包含了一孔口环的一扩散器重力支撑件的另一实施例的部分示意图。图IOB为一包含了一孔口环的一扩散器重力支撑件的另一实施例的部分示意图。图IlA为一背板的一实施例的顶视图。图IlB为一背板的另一实施例的顶视图。图12 —扩散器重力支撑件的另一实施例的部分示意图。图13为一枢轴支撑件的一实施例。图14为连接至一枢轴支撑件的扩散器的详细图。图15为连接至一背板的枢轴支撑件的详细图。图16为连接至一扩散器的枢轴支撑件1300的详细图。图17A为具有若干个枢轴支撑件连接于其上的背板的一实施例的顶视图。图17B为具有若干个枢轴支撑件的背板的另一实施例的顶视图。图17C为具有若干个枢轴支撑件及若干个有螺纹的支撑件的背板的另一实施例 的顶视图。图18A为具有一凹面的水平轮廓的扩散器的剖面图。图18B为具有一凸面的水平轮廓的扩散器的剖面图。附图标记说明1 螺丝2 防松螺帽
6
1068螺丝1070穿孔
1300枢轴支撑件1302球柱螺栓
1304球柱螺栓外壳1306上枢轴件
1308下枢轴件1310螺纹部分
1312连接机构1314底座
1316座外壳1318公连结件
1320中央孔1322支撑座
1324密封块1323充气腔
1326盖杯1328第一孔
1330扩大的孔1332管状遮板
1402有螺纹的连结件1404通道
1406肩部1408圆锥开口
1410销钉1412螺丝
1414管道1416凹部
1502中央开口1504直径缩小部分
1506上部1508肩部区
1510，1512，1514 0 形环1516螺帽
1518防松螺帽15220形环沟槽
1524固定件1526垫圈
1528上支撑座1602盖子螺栓
1604盖子0形环1606盖子区域
1608侧向运动1610上表面
具体实施例方式本发明的实施例典型地提供一种用来支撑一气体分布板于一反应腔内的设备及 方法。在一实施例中，至少一支撑件构成以支撑该气体分布板来抵抗由重力及高制程温度 所造成的中央下垂或碗形化，使该气体分布板保持在一所想要的水平轮廓。该所想要的水 平轮廓可以是一平面的水平轮廓，一凹面的水平轮廓，或一凸面的水平轮廓中的至少一种。 本文中所用的一气体分布板或扩散器的水平轮廓或方位是指如附图中所示的该气体分布 板的剖面。在所有实施例中，该气体分布板具有至少一支撑件，其连接至该气体分布板的一 中央区域，其中通过调整该至少一支撑件，该中央区域即可被调整用以呈现出一具有一水 平轮廓的气体分布板，该水平轮廓为平面的，凹面的或凸面的轮廓中的至少一种。为了避免 混淆，相同的标号在附图中代表类似的组件。图1为一腔100的侧视图，该腔适合实施用于制造一平板显示器的电路系统于一 大面积玻璃，聚合物或其它适合的基板上的化学气相沉积(CVD)或等离子增强化学气相沉 积(PECVD)制程。该腔100构成为形成结构及组件于一大面积基板上，以用于液晶显示器 (LCD)或平板显示器，或太阳能电池阵列的光电电池的制造中。这些结构可以是若干个背通 道刻蚀转化的交错安排的(底栅极)薄膜晶体管，其包含若干个循序的沉积步骤及掩模步 骤。其它结构还包括p-n接面，用以形成用于光电电池的二极管。
腔100构成为沉积各种物质于一大面积基板上，包括导电物质(如，ΙΤΟ, Zn02, W, Al，Cu，Ag，Au，Ru 或它们的合金)，电介质材料(如，Si，Si02, SiOxNy，Hf02, HfSi04, Zr02, ZrSi04, Τ 02, Ta205，A1203，它们的衍生物或组合物，半导体材料(如，Si，Ge，SiGe,它们的 掺杂物或衍生物)，阻障材料(如，SiNx, SiOxNy，Ti，TiNx, Ta，TaNx, TaSixNy，或它们的衍 生物)及粘接/种晶材料(如，Cu, Al，W，Ti, Ta, Ag，Au, Ru,它们的合金及它们的组合物)。 可由腔100沉积的含金属的复合物包括金属、金属氧化物、金属氮化物、金属硅化物、或它 们的组合物。例如，含金属化合物包括钨、铜、铝、银、金、铬、镉、碲、钼、铟、锡、锌、钽、铪、钌， 它们的合金或它们的组合物。可被腔100形成或沉积在大面积基板上的导电的含金属化合 物的特定例子，如栅极电极及其它导电层，包括铟锡氧化物、氧化锌、钨、铜，铝、银，它们的 衍生物或它们的组合物。腔100也构成为沉积电介质材料及在多晶型、非晶型或寄生型态 下的半导体材料。例如，电介质材料及半导体材料可包括硅、锗、碳、它们的氧化物、它们的 氮化物、它们的掺杂物或它们的组合物。可被腔100形成或沉积在大面积基板上的电介质 材料及半导体材料的特定例子包括寄生硅，多晶型硅、非晶型硅、硅锗、锗、二氧化硅、氮氧 化硅、氮化硅、它们的掺杂物(如，B, P或As)，它们的衍生物或它们的组合物。该腔100也 构成为接受气体，如氩气、氢气、氮气，氦气、或它们的组合物，来用作为一冲洗气体或载体 气体(如，Ar，H2，N2，He，它们的衍生物，或它们的组合物)。使用腔100沉积非晶型薄膜至 一大面积基板上的一个例子可通过使用硅烷作为在一氢载体气体中的前体气体来完成。使用腔100来沉积薄膜于一大面积基板上的各种装置及方法，可在2005年7 月1日提出申请，名称为“通过气体扩散器曲率控制等离子均勻性”(Plasma Uniformity Control By Gas Diffuser Curvature)的 11/173，210 号美国专利申请中找到，该申 请的内容通过在此引用而结合进本文中。可使用腔100来形成的各式组件的其它例子 可在2004年7月12日提出申请，名称为“通过气体扩散器孔的设计控制等离子均勻性 (PlasmaUniformity Control By Gas Diffuser Hole Design)的 10/889，683 号美国专 利申请，及2004年4月20日提出申请，名称为“通过控制成膜前体来控制硅氮化物性能) (Controlling the Properties of a Silicon Nitride Film byControlling the Film Forming Precursors)的10/829，016号美国专利申请中找到，该二申请的内容通过在此引 用而结合进本文中。腔100包含一腔侧壁10，一底部11，一基板支撑件12，如一台座，其支撑住一大面 积基板14。该腔100还具有一通道口 6，如一开关阀，其可通过选择性地打开及关闭以便于 该大面积基板14的传送。该腔100还包括一盖子，其具有一包围一气体入口歧管的排气通 道18，该气体入口歧管包含一盖板16，一第一板，如一背板28，及一第二板，如一气体分布 板，例如，一扩散器20。该扩散器20可以是任何适合的平面实体物，其适于向来自一连接 至该腔100的气体源5的制程气体提供若干个通道。该扩散器20被放置在该基板14的上 方，且被至少一支撑件垂直地悬架，该至少一支撑件在此实施例中为一扩散器重力支撑件 15。在此实施例中，扩散器20还被一可挠曲的悬架件47悬挂在该排气通道18的上唇部55 上。一可挠曲的悬架件详细记载在2002年11月12日授权的名称为“用于等离子反应腔的 可挠曲悬架气体分配板“(Flexibly Suspended GasDistribution Manifold for A Plasma Chamber)的6，477，980号美国专利中，该专利通过在此应用而结合进本文中。该可挠曲的 悬架件47适于支撑该扩散器20的边缘并可容许该扩散器20的膨胀及收缩。该扩散器20的其它边缘支撑件可与该扩散器重力支撑件15 —起使用，且该扩散器支撑件15可在没有 边缘支撑件下使用。例如，扩散器20可在其周边被不可挠曲的支撑件所支撑，或在其边缘 处没有被支撑。该扩散器重力支撑件15可被连接至该气体源5，其供应制程气体至一安装 在该支撑件15上的阻气块17。该阻气块17通过一设在该支撑件15内的纵向孔19与该 扩散器20相联通，并供应制程气体至扩散器20上的若干个孔口 22。可被用在该腔100内 的扩散器的一个例子记载在2005年7月1日提出申请，名称为“通过气体扩散器曲率控制 等离子均勻性，，(Plasma Uniformity Control By GasDiffuser Curvature)的 11/173，210 号美国专利申请中，该申请已在前文中结合进本说明书。该扩散器重力支撑件15为一被连接至该背板28大致上对称体。该背板28为一大 致平面的板子，其具有一适当的穿孔位于一中央区域，用以接受该控散器重力支撑件15，而 且在其周边处被该排气通道18支撑。该背板28的周边在背板28与排气通道18的接合点 处被适当的0形环45及46密封，这可将该腔100的内部与周围的大气隔离开并防止制程 气体泄露。该扩散器重力支撑件15从该背板28向上延伸，穿过在该盖子16上的一个孔。 在此实施例中，其上附着了该扩散器20的该扩散器重力支撑件15适于在其位于该大面积 基板14及基板支撑件12上方的位置处保持着静止不动，而该基板支撑件12则适于将该基 板14升高和降低，在一传送及制程位置之间传送。在操作时，制程气体在该腔100已被一真空泵29降压至一适当的压力的同时从 气体源5流出。一种或多种制程气体行经该阻气块17，通过该纵向孔19，穿过有角度的孔 19a,然后被沉积在一形成于背板28与扩散气20之间的大充气腔21，及一位于扩散器20中 的小充气腔23内。然后，该一种或多种制程气体从该大充气腔21及小充气腔23行经该扩 散器20上的若干个孔口 22，用以在该扩散器20底下的一个区域产生一制程区80。在操作 时，该大面积基板14被升高至此制程区80且等离子激发的气体被沉积于其上，用以形成结 构于该大面积基板14上。一等离子可被一连接至该腔100的等离子源24形成在该制程区 80内。该等离子源24可以是一直流电源，一射频(RF)电源，或一远程等离子源。该RF电 源可被电感地或电容地连接至该腔100。一等离子可通过其它机构，如一热诱发的等离子， 而被形成在该腔100内。虽然在此实施例中等离子源24被显示为连接至该重力支撑件15， 但等离子源24还可被连接至该腔100的其它位置。扩散器20是由一导电材料制成或被镀以导电材料，使得其可作为该腔100内的一 电极且基板支撑件12可被连接至一接地25，所以它也可作为该腔100的一电极。可被选用 为扩散器20的材料包括钢铁、钛、铝、或它们的组合物，而且其表面可被抛光或阳极化。该 基板支撑件可进一步被一连接至或设置在该基板支撑件12内的整合的加热器，如加热线 圈或电阻式加热器，所加热。该扩散器20可由一个或多个它们结合在一起的构件制成，而 且适于输送气体，和被电介质间隔件34、35、37、38、及41与腔排气通道18电绝缘地隔开来。图2为该腔盖16的顶视图，其显示位于该腔盖16的一中央区210内的该扩散器 重力支撑件15的相对位置。该中央区210在本文中被界定为在该腔盖16，该背板28及该 扩散器20的周边内的可提供该扩散器20 —支撑点，或可改变该扩散器20的水平轮廓的任 何位置。还在图中所示的是该纵向孔穿过该阻气块17且被一环形轴环53所包围。该扩散 器重力支撑件15还可只被用作为该腔盖16的中央区210内的一扩散器支撑件且气体可在 该腔100的其它位置处被供应至该扩散器20。一扩散器20及背板28 (它们在此图中未示出)典型地是位于该腔盖16底下。扩散器20及背板28的尺寸大致等于该腔盖16的尺寸。 扩散器20及背板28具有相应的中央区210，这可使此图中所示的任何组件与扩散器20及 背板28接合。此外，此图中所示的组件可与该背板28接合或延伸穿过该背板28。图3为该腔盖16的另一实施例的顶视图，其显示该扩散器重力支撑件15在该中 央区210内的另一位置。与图2相同地，一扩散器20及背板28并未在此图中示出，但其典 型地位于该腔盖16底下。该扩散器20及背板28的尺寸大致等于该腔盖16的尺寸。扩散 器20及背板28具有相应的中央区210，这可使此图中所示的任何组件与扩散器20及背板 28接合。此外，此图中所示的组件可与该背板28接合或延伸穿过该背板28。该扩散器重 力支撑件15被显示偏离该腔盖16的中央，但仍在该中央区210内。该中央区210可以是 被该扩散器20的一支撑点定位的该腔盖16的被中央地定位的任何区域(及在该背板与扩 散器上的相应位置)。显示一气体路径300在该腔盖16上，作为通过扩散器重力支撑件15 而提供给该扩散器一制程气体的另一选项。图4为该扩散器的支撑件的一详细侧视图，其显示一被扩散器支撑件15所支撑的 扩散器20，其包含一纵向的支撑块50，它被一对称的支撑座51所包围和被适当地连接至该 背板28。制造该纵向支撑块50的材料是以其强度及抗制程化学物的特性来加以选择的，且 适于与该对称的支称座51相接合且被该支撑座所支撑。用于该纵向支撑块50的材质可包 括钢铁、钛、铝、或它们的组合物。图5为该扩散器重力支撑件15的分解图，其具有一纵向支撑块50设置在该对称 的支撑座51内。该座51被设置成穿过在该背板28上的孔且通过焊接52或此技术中的其 它已知的方法连接。该支撑块50是用设置在该支撑座51的内壁上的适当的0型环4及8 来加以密封。该支撑块50的上部56的外径小于或等于上区表面66的外径。适当的沟槽 被设置在上部56的外径上来容纳0形环4及8。这些0形环4、8构成为可防止周围的大气 进入到该腔100的内部及防止制程气体跑到该腔100外，进而密封该腔100。该纵向支撑块 50向上延伸穿过在该腔盖16上的孔，如在图2和3中所示。该腔盖16支撑一环形轴环53 其与该腔盖16及该对称的支撑作51密封联通。若干个螺丝1及3将该支撑块50结合至 该支撑座51上，这将在下文中详细说明。参照图5及6A，若干个螺丝1，3被显示在该纵向支撑块50的顶视图中，这些螺丝 被用来支撑并将连接至该扩散器20的该支撑块50结合至该支撑座51上。该纵向支撑块 50具有一对称凸缘部分57，其具有一大于该支撑块50的中央部分58的直径。该凸缘部分 57是通过在该凸缘部分57与该支撑座51接触时防止重力支撑件的垂直运动而如该重力 支撑件15的一挡止件或限制件般地作用。该凸缘部分57也通过在该凸缘部分57的选定 位置处的母螺纹来提供一匹配连结件给若干个升举螺丝1而作为一调整机构。在该凸缘部 分57上的分离的若干个间隔开的孔为若干个锁定螺丝3提供机械式联通，这些锁定螺丝适 于与设置在该支撑座51的上区66上的螺纹孔机械式地联通。虽然图中示出有四个升举螺 丝1，及四个锁定螺丝3，但本发明并不局限于这些数目且可使用任何数目的螺丝来提供所 想要的调整及支撑给该扩散器20。该重力支撑件15被连接在该扩散器20与该背板28之 间。该背板28的剖面比扩散器20的剖面厚，因此提供静止的支撑点。因为相对厚度及在 扩散器20上有穿孔的关系，该扩散器20相对于该背板28而言是更有可挠曲性。此相对的 可挠曲性让该扩散器的轮廓可通过调整该重力支撑件的凸缘部分来加以调整。
在操作时，该纵向支撑块50被插入到该对称的支撑座51中，且该扩散器20通过 匹配连结件60而被连接至该支撑块50，这将在下文中详细说明。在此时，该扩散器被该扩 散器重力支撑件15及可挠曲的悬架件47支撑(见图1)。该扩散器重力支撑件15然后通 过该若干个升举螺丝1来加以垂直地调整，让该将被操控的扩散器20呈现出一所想要的水 平轮廓，该水平的轮廓可以是平面的，凹面的或凸面的轮廓中的至少一种。在一实施例中， 该扩散器20的所想要的水平轮廓是不同于该基板支撑件12的水平轮廓。在另一实施例中， 该所想要的水平轮扩与该基板支撑件12的水平轮廓类似。如果该基板支撑件12被弯曲或 在中央处高于周边(或反之亦然)的话，扩散器20可被调整用以与该基板支撑件12的水 平轮廓匹配，通过提供一制程区80于该基板14与该扩散器20之间，该制程区在每一点都 是相等的。或者，该扩散器20可被调整至一水平的轮廓，该水平的轮廓是由使用者或制程 所决定且与该基板支撑件12的水平轮廓不同，介于该扩散器20与该基板14之间的制程区 80在每一点并不一定相等。或者，该扩散器20的水平轮廓可在不考虑该基板支撑件12的 水平轮廓下被选定。如果扩散器20在该中央区域的任何位置处下垂而且一平面的水平轮廓是所想要 的扩散器20的轮廓的话，则该等升升举螺丝1 (其与该支撑座51的上区66相联通)可因 为其被调整用以将扩散器20的中央区升高，减轻由重力或真空所造成的中央下垂。如果所 想要的扩散器20的水平轮廓为一凸面的水平轮廓的话，该扩散器20可被这些升举螺丝1 所调整用以在有必要时将扩散器20的中央区升高。如果所想要的扩散器20的水平轮廓为 一凹面的水平轮廓的话，这些升举螺丝1可通过适当地旋转而被升高，而内设置在该支撑 座51上的螺纹孔中的若干根锁定螺丝3向着该凸缘部分57适当旋转用以转移在该扩散器 20上的一压挤作用并将该扩散器20的该中央部分推移到一下面的位置，因而产生一凹面 的水平轮廓于该扩散器20上。或者，该扩散器20无需垂直的调整且锁定螺丝3可被调整 用以将扩散器锁定在该位置上。当扩散器20被调整到所想要的方位而且扩散器20表现出一所想要的水平轮廓 时，一锁定或卡紧螺帽2即被适当地旋转用以锁住该升举螺丝1，由此防止转移到该扩散器 20上的该升举螺丝1的后续运动。这些若干根锁定螺丝3然后被适当地旋紧用以防止与该 重力支撑件15相关的任何部分有任何后续的运动。如果想要在该扩散器20上有一凹面的 轮廓的话，该升举螺丝1可被适当地转动以旋紧，而且这些卡紧螺帽2被用来防止与该重力 支撑件15相关的任何部分有任何后续的运动。换言之，当想要让该扩散器20有一凹面的 水平轮廓时，这些锁定螺丝3的作用是用来调整，升举螺丝1及各卡紧螺帽2则是作为锁定 机构的作用。虽然上述过程是在周围大气下来描述的，但经由上述的过程来对该扩散器20的 水平轮廓所作的调整也可在施加真空到该腔100之后才实施，用以调整该扩散器20来补偿 因压力而在该基板支撑件12，该背板28或扩散器20上所引起的变形。任何压力引起的改 变都可被判定而且所想要的扩散器20的水平轮廓都可产生。在该腔100上所有不是用于 真空目的的开孔在此制程期间都可被密封且0形环4及8适于提供一适当的密封，同时允 许该纵向支撑块50运动。不论是在周围大气或是在真空下，当在调整该扩散器的水平轮廓 时，操作人员可使用测量装置，如至少一测量器，来决定调整参数及介于基板支撑件12与 扩散器20之间的相对距离。
图5及6B-6C显示一匹配连结件60的一实施例，在此实施例中为一槽与键的结 构。该纵向支撑块50在一底下且与该背板28相邻的位置处通过该匹配连结件60而被连 接至该扩散器20。在一实施例中，该扩散器20被制造成包括一母连结件31，如若干个对称 槽，而该支撑块50则被制造成包括一公连结件32，如若干个对称键。母连结件31被包含 在该扩散器20内，而该公连结件32则被包含在该支撑块50中。虽然有四个母连结件31 及四个公连结件32被显示在这些示范性的图中，但此数更多或更少的数量也可被使用。或 者，公连结件32可以是一有螺纹构件其适于与在该扩散器20上的对应的母螺纹相匹配，由 此通过螺纹连结件来产生一匹配连结件60。图6B显示该匹配连结件60的一顶视图，其示出图5的B-B视图。该图所示为该 纵向支撑块50的下部59有关该纵向孔19及角度孔19a的详细部分，其中若干个公连结件 32位于一介于这些角度孔19a之间的区域内。该扩散器20具有孔口 22，若干个延伸部61 其适于支撑这些公连结件32，及若干个切断区62，其构成为使公连结件32能够通过。参照图5，这些公连结件32具有一外径其小于该凸缘57的外径，而且具有一外径 其等于或小于该支撑座51的肩部区65的内径。该支撑座51的上区表面66具有一内径其 大于该肩部区65的内径。支撑块50的下部59具有一外径其小于这些公连结件32的外径 和具有一外径其小于该中央部分58。该支撑块50的上部56具有一外径其小于该凸缘57 及具有一外径其大于该中央部分58。此直径的设计让该支撑块50可以提供两个机械式的 挡止部一个位于该支撑座51的肩部区65，另一个位于凸缘57及该支撑座51的上区66底 下的一个区域。示于图6B中的匹配连结件60是在一未锁定的位置，用以显示出该有角度的孔19a 的相对位置。在上文所述的调整及锁定程序之前，该支撑块50被插入到该支撑座51中，而 公连结件32被插入到介于扩散器20的一部分的这些延伸部61之间的区域中的切断区62 内。该支撑座51然后被转动45度至一锁定位置，如图5C所示。这些切断区62保持在该扩 散器20内，而公连结件32则被置于这些延伸部61底下。切断区62产生空隙，如通道501 其与该角度的孔19a对准，这些空隙可提供来自该纵向孔19的气流层流，进入到该大的充 气腔21及小充气腔23。然后，在制程期间，制程气体被散布通过该扩散器20上的若干个孔 口 22。应被注意的是，孔口 22在该扩散器20的被重力支撑件15所占据的区域仍持续延 伸，由此提供一未受影响的气体流通过该扩散器20。图7为该扩散器重力支撑件15的另一实施例的示意图。该图所示的是一带有一 从该纵向孔19延伸出的延伸孔19b的纵向支撑块50，该纵向孔与该小充气腔23相联通。 该延伸孔19b可被添加用以提供较大量的制程气体至该小充气腔23，由此增加经由位于该 纵向支撑块50的这些孔口 22流到该制程区80的制程气体的量及流率。图8为该扩散器重力支撑件15的另一实施例。在此实施例中，纵向支撑块50具 有一纵向孔19其与若干个横向孔19c交会。该纵向支撑块50具有一环形空隙33于该下 部59中，其适于扩大在该扩散气20内的小充气腔的面积。该图还显示出一背板28其在下 部具有一圆周的切面27，该切面适于增加该大充气腔21的表面积。图9A为一孔口环800的顶视图。在此实施例中，该孔口环800包含至少两个部分， 如一第一弯曲件810及第二弯曲件820。该第一弯曲件具有至少一凹穴840其被用以容纳 一螺丝830的柄。该螺丝830可具有一有螺纹部分其被容纳在该第二弯曲件820的一有螺
13纹的凹穴850内。其它实施例也可被实施，如一单件式的孔口环800，或有多于两个构件经 由适当的结合及安装在该腔内而组成的孔口环。图9B为图9A中的孔口环800的一侧视图。该孔口环800具有一外径804，一第一 内径806，及一第二内径808。该第一内径806构成为包围该纵向支撑块50的下部59的外 径。该第二内径808比第一内径806大且各内径可被一环形斜面870分隔开。该图还显示 出若干个孔口环孔860被设置环绕该孔口环800的周边。图IOA为与图8类似并包含该孔口环800的扩散器重力支撑件15的详细部分图。 该孔口环800具有一第一弯曲件810及一第二弯曲件820其包围该纵向支撑块50的下部 59。每一弯曲件都具有若干个孔口环孔860围绕在外径上，在此实施例中，这些孔口环孔适 于与若干个横向孔19c对准。孔口环800提供从该纵向孔19到该制程区80的一制程气体 的调整功能。通过改变这些孔860的直径，气流即会受到孔860的直径的限制。或者，该气 流可通过改变这些孔860与该横向孔19c的对准程度来限制。例如，当一气体流经该扩散器重力支撑件15时，该气体可行经该纵向孔19及未受 限制地到达这些横向孔19c。这些孔口环孔860的直径比这些横向孔19c的直径小。从横 向孔19c流出的气体会受到孔口环孔860的限制且一部分的气体会流入到一空隙的空间 910中。在该空隙空间910内的气体然后向下行经通道501并进入到该环形空隙33，由此 从该小充气腔23补充气体流通过孔口 22。没有受到孔口环800阻碍的任何空气流会行经 孔口环孔860进入到大充气腔21中。该孔口环800被设置成可让该气体的流经孔口环孔 860的部分撞击到该周边切面27上，由此将一部分的气体转折向下。本发明还可以不形成 一空隙空间910，如该孔口环可被制造成只有一内径。或者，该纵向支撑块50的下部59可 包含一延伸孔1%，用以提供该气体一流至该小充气腔23的流路。如上文所述的，该孔口环 800可依据气体流率或使用者决定的气体量而被制造，放置，及调整。图IOB为与图4的实施例类似和包含该孔口环800的扩散器重力支撑件15的详 细部分图。该孔口环800具有一第一弯曲件810及一第二弯曲件820其包围该纵向支撑块 50的下部59。每一弯曲件都具有若干个孔口环孔860围绕在外径上，在此实施例中，这些 孔口环孔适于与若干个横向孔19c对准。在另一实施例中，这些孔口环孔860没有完全与 横向孔19c对准。在此实施例中，孔口环800可被转动用以进一步限制从这些横向孔19c 流到大充气腔21的气流。图IlA为一用来将一气体分布板支撑在一腔内的支撑件的另一实施例的顶视图。 一背板28具有若干个孔1063被形成穿过一中央区1010。这些孔1063中的每一孔都适于 容纳一有螺纹的支撑件1020，如一螺栓，其构成为与在该扩散器20上的一对应匹配部分相 接合。一扩散器20 (在此图中未示出)典型地位于该背板28的底下。该扩散器20具有的 尺寸大致等于该背板28的尺寸。扩散器20具有一对应的中央区1010其构成为可使此图 中的任何组件与扩散器20相接合。虽然在此实施例中有十二个孔以对称的形式被示出，但 在该背板28上的这些孔1063可以是任何的图样、数目及尺寸。图样在此图中示出的有一 在该背板28上的开孔1048，其适合容纳一气体输送系统1050，用以提供制程气体至扩散器 20。该扩散器还可具有一形成于其内的适当的连接点，用以容纳该气体输送系统1050。图IlB为一用来支撑一气体分布板于一腔内的扩散器重力支撑件的另一实施例 的顶视图。此实施例与示于图IlA中的实施例类似，其不同处在于有螺纹的支撑件1020的
14图样及开孔1048的偏心设置。如在图IlA中所示的，扩散器20在此图中并未示出但典型 地是位于该背板28底下。扩散器20具有的尺寸一大致等于该背板28的尺寸。扩散器20 具有一对应的中央区1010其构成为可让此图中的任何组件与扩散器20相接合。图12为在一腔内的扩散器20的侧视示意图。该腔具有一腔盖16其上开设有至 少一开孔1048位于其中央区，其适于容纳一气体输送组件1050。该气体输送组件1050构 成为接受来自一气体源5的制程气体并将该制程气体经由一孔1019送至一大充气腔21。 该制程气体然后行经设在该扩散器20上的若干个孔22到达一制程区80。与在其它实施例 相同地，扩散器20适于连接至一等离子源24让一等离子能够形成在该制程区80中。该腔100具有若干个有螺纹的支撑件1020，如螺栓，其延伸穿过一第一板，如一背 板28，到达一第二板，如该扩散器20。该气体输送组件1050可与该背板28形成为一体，或 该背板28可适于容纳该气体输送组件1050，穿过在该背板28上的一穿孔1070。这些有螺 纹的支撑件1020是用表现出高张力强度及不会与制程化学物起反应的材料来制造，如不 锈钢，钛，铝，或它们的组合。这些有螺纹的支撑件1020可用上述的任何一种材质制成且可 进一步镀上一可抗处理的涂层，如铝。该背板28具有若干个孔1030形成穿过该中央。这 些有螺纹的支撑件1020中的每一个都是有螺纹且一部分的螺纹适于与在该扩散器20上的 一匹配部分，如母螺纹1040，相接合，该匹配部分是对应于在该背板28上的若干个孔1030。 母螺纹被设置在一适当的孔内，该孔不会干扰到在该扩散器20上的若干的孔22。同样在此 图中显示的是一管状隔板1063及盖板1065其覆盖每一管状隔板1063。该盖板1065提供 接近这些有螺纹的支撑件1020的途径并与该管状隔板1063 —起提供一密封来隔离周围大 气。该盖板1065可用任何已知的方法来加以密封，如在该盖板1065上的一夹紧环1066，且 被一螺丝1068固定到该腔盖16上，其间夹有一 0形环1062。应被注意的是，该气体输送组 件1050在此实施例中适于静止于该腔100内的位置上，和用任何已知的方法来加以密封以 与周围大气隔离。在操作时，这些有螺纹的支撑件1020被插入到这些管状隔板1063中，穿过孔 1030，并与扩散器20上的各母螺纹1040相接合。这些有螺纹的支撑件1020被转动用以调 整该扩散器20的水平轮廓。在此实施例中，该扩散器20的中央区的垂直运动受到该背板28 的限制，该背板被设计来对诸如重力，真空及热，等力量提供更高的容忍度。背板28对于这 些力量会屈曲，但尚未达到扩散器20会经历的程度。以此方式，扩散器20会表现出一由上 述这些力量所造成的变形，但此变形可被该背板28有效地吸收。力量参数也可以是预先决 定的且在该背板28及扩散器20上的任何已知的变形都可由这些有螺纹的支撑件1020的 调整来抵消。扩散器20可被调整以容许部分的变形，但在这些有螺纹的支撑件1020到达 一机械极限时，如与一挡止件(在此例子中为一垫圈1052)接触时，此被容许的变形会在一 预定的点被停止。这些有螺纹的支撑件1020被连接在该扩散器20与该背板28之间。该 背板28在剖面上比该扩散器20厚，因而提供一静止的支撑点。因为相对厚度及在扩散板 上有穿孔的关系，该扩散器20相对于于该背板28而言是更有可挠曲性，这让该扩散器20 的轮廓的调整可通过调整这些有螺纹的支撑件1020的长度来达成。在另一形态中，至少一调整件1032，如一间隔件，可被用来保持一介于该扩散器 20与该背板28之间的静止距离，由此使用这些有螺纹的支撑件1020来将调整件1032固定 于一位置上。在此实施例中，扩散器20被制造来通过改变该至少一调整件1032的厚度而来表现出一所想要的水平轮廓。该至少一调整件1032可以厚一些，用以在安装时在该扩散 器20的中央部分形成一凸面的水平轮廓，或可以薄一些用以形成一凹面的轮廓。这些有螺 纹的支撑件1020然后可被旋入母螺纹1040中用以将调整件1030锁定于一位址上。虽然 只有一调整件1030被示出，但本发明并不局限于此数目且任何数量的调整件1030都可被 使用，例如，每一有螺纹的支撑件1020都具有一调整件连接于其上。当使用了调整件1030 时，扩散器20响应热、压力及重力等力量时的垂直运动即被限制到该背板28的任何运动。图13为用来支撑一气体分布板，在此实施例中其为一枢轴支撑件1300的支撑件 的另一实施例。该枢轴支撑件1300可单独使用或可与扩散器重力支撑件15—起使用。该 枢轴支撑件1300被放置在该重力支撑件15外围且被连接至该扩散器20及该背板28。该 枢轴支撑件1300包含一球柱螺栓(ball stud) 1302，其适于与一连接该扩散器20上的球柱 螺栓外壳1304相连接，及一上枢轴件1306，其连接至该背板28。该球柱螺栓1302为一长 条形构件，其连接至一下枢轴件1308的一端且在相反端具有一螺纹部分1310。该球柱螺栓 1302可被加工为与该下枢轴件1308是同一构件，或可以是一被旋入或连接至该下枢轴件 1308的螺栓或杆。该上枢轴件1306适于与一形成在该背板28的上表面上的支撑座1322 相接合。一密封块1324适于连接至该背板28的上表面，用来罩住该上枢轴件1306的上部 及将该腔的内部密封起来与周围大气隔离。一盖杯1326被连接至该背板28的上表面用以 覆盖该枢轴支撑件1300外露的部分并进一步密封该腔的内部。为了要容纳该枢轴支撑件 1300，该背板28具有一位于该支撑座1322底下的第一孔1328及一扩大的孔1330其构成 为让该球柱螺栓1302及球柱螺栓外壳1304有一不受阻碍的运动。该下枢轴件1308通常为一球状实心件而该上枢轴件1306在形状上也为球形，其 具有一中央孔用以容纳该球柱螺栓1302。该下枢轴件1308及该上枢轴件1306都是由表现 出对于制程化学物具有最小的反应性的机械强度的材料所制成的。该球柱螺栓1302可以 用与该下枢轴件1308及该上枢轴件1306相同的材料来制成该球柱螺栓1302，该下枢轴件 1308及该上枢轴件1306的材料包括不锈钢，或铝，或它们的组合。如果该球柱螺栓1302的 细长形的部分是由会表现出与制程化学物有一些反应性的材质来制成的话，一由铝制成的 管状遮板1332则可被连接至该球柱螺栓1302。该下枢轴件1308适于连接至该球柱螺栓外壳1304且该球柱螺栓外壳1304适于 透过一连接机构而连接至该扩散器20。该球柱螺栓外壳1304具有一连接至一座外壳1316 的底座1314，用以罩住该下枢轴件1308。在此实施例中该连接机构1312的设计与功能与 图5及6B-6C所示的匹配连结件60类似，不同处只在于其尺寸被缩小。该座外壳1316具 有若干个公连接件1318，其选择性地与形成在该扩散器20上的槽(未示出)相接合。扩 散器20具有一充气腔1323其可方便制程气体从大的充气腔21通过形成在该枢轴支撑件 1300底下的若干的孔口 22而流至制程区80。图14为连接至该枢轴支撑件1300的扩散器20的详细部分图。在如图所示地连 接至该扩散器20之前，操作人员可将该球柱螺栓外壳1304组装在远离该背板28及扩散 器20处。为了便于组装，扩散器20及背板28可从腔中被取出和被放置以进行组装。该球 柱螺栓1302可通过将该球柱螺栓1302的细长形的部分插入到一形成在该座外壳1316上 的圆锥形开孔1408内而被连接至该座外壳1316。为了要能罩住该下枢轴件1308，该底座 1314被插穿过一形成在该座外壳1316的下表面上的通道1404。该底座1314及该座外壳1316构成为通过一螺纹式的连结件1402而相接合。该座外壳1316可具有母螺纹及该底座 1314具有公螺纹。该通道1404被作成可让该底座1314通过且可让螺纹咬合的大小。该底 座1314可被适当地旋转直到该底座的上部与一形成在该座外壳1316上的肩部1406接触 为止。座外壳1316及该底座1314每一个都具有一内表面其被作成可罩住及可安装该下枢 轴件1308的形状，同时可方便该球柱螺栓1302的枢轴运动。当该肩部1406被该底座1314接触到时，一销钉1410可被用来防止该底座从该肩 部1406后退。当所有球柱螺栓1302都连接至球柱螺栓外壳1304时，每一球柱螺栓外壳 1304都可被插入到形成在该扩散器20上的槽内，这些槽适于与公连结件1318相接合。该 球柱螺栓外壳1304被转动45度且可被一插入到一形成在该座外壳1316上的管道1414内 的平头螺丝1412所固定。该管道1414具有一下部其具有螺纹且与该平头螺丝1412上的 螺纹相咬合。该平头螺丝1412被适当地转动用以与一形成在该管道1414上的肩部接触。 该平头螺丝1412构成为延伸超过该管道1414的螺纹部且此延伸部与一形成在该扩散器20 上的凹部1416相接合，用藉以防止该球柱螺栓外壳1304的进一步转动。当所有的球柱螺 栓外壳1304已连接至该扩散器20并被平头螺丝1412锁定时，扩散器20即可被搬运以进 行进一步的组装且该球柱螺栓外壳1304仍被保持完整无缺。图15为连接至该背板28的枢轴支撑件1300的详细部分图。在安装了其内包含有 球柱螺栓1302的球柱螺栓外壳1304之后，扩散器20可被结合到该背板28上。在此例子 中，该背板28以颠倒的方式被放置在该腔的外面且其上连接有一个或多个球柱螺栓1302 的扩散器20以颠倒的方式被放置在该背板28上方。让该扩散器20位于此位置上可让球柱 螺栓1302的螺纹部分1310能够向下悬垂且让操作人员能够将球柱螺栓1302插入到该扩 大的孔1330及第一孔1328中，直到该螺纹不分1310露出来，并突伸穿过形成在该背板28 上的支撑座1322为止。该上枢轴件1306然后可通过将该螺纹部分1310导引穿过该中央 孔1320而被安装。当该螺纹部1310凸伸穿过该中央孔1320时，一螺帽1516可被连接至 该螺纹部1310上，用以将该上枢轴件1306固定到该球柱螺栓1302上。在另一实施例中， 该上枢轴件1306的中央孔1320可包括母螺纹及该球柱螺栓1302的螺纹部1310可通过螺 纹咬合而连接至该上枢轴件1306。在一实施例中，球柱螺栓1302的上部1506具有一直径缩小部分1504。该上枢轴 件1306的中央孔1320具有一个部分，其容纳该上部1506及该直径缩小部分1504以促进 在该中央孔1320内的垂直运动，直到该上部接触到一形成在该上枢轴件1306上的肩部区 1508为止。该肩部区1508的作用为该球柱螺栓1302的一垂直限制件，因此可在调整期间， 当该上部1506接触到该肩部区1508时挡止该球柱螺栓1302的任何垂直运动。该上枢轴 件1306还包含至少一 0形环1510其被设置在一形成于该上枢轴件1306上的凹部内，以 防止制程气体从该腔中泄露出去和用以形成一真空密封于该球柱螺栓1302与该上枢轴件 1306之间。该枢轴支撑件1300还包含一 0形环1512其被设置在一形成于该背板28上的 凹部内，用以防止制程气体的损失和提供介于该上枢轴件1306与该背板28之间的真空密 封。这些0形环1510及1512可用适合的材料制成，如可承受制程条件的聚合材料或橡胶 材质。当这些上枢轴件1306通过螺帽1516而被连接至各个球柱螺栓1302上时，该扩散 器20及该背板28会以右侧在上(right-side up)的方式被放置在一位置上，该扩散器及该背板28在被安装到该腔内时即采用此姿势。在此时，该扩散器重力支撑件15可被插入 到该支撑座51内(图5)且被适当地转动用以连接至该扩散器20。或者，该扩散器20可使 用一气体输送组件1050及若干个螺纹支撑件1020 (图12)可被连接至该扩散器。该枢轴支撑件1300还包含一密封块1324其具有一中央开口 1502用来接受该球 柱螺栓1302的螺纹部分1310及螺帽1516。该密封块1324提供一上支撑座1528给该上枢 轴件1306，其构成为可让该上枢轴件1306不受限制地运动。该中央开口 1502构成为可容 许该上枢轴件1306及该球柱螺栓1302运动，没有该螺帽1516或垫圈1526接触该密封块 1324。密封块1324包含至少一 0形环1514，其提供一进一步的密封于该背板28与周围大 气之间，且适于通过若干个固定件1524，如螺栓，而被连接至该背板。该密封块亦具有一形 成在一上表面上的0形环槽1522。图16为连接至该扩散器20的枢轴支撑件1300的另一实施例的详细部分图。此 图显示一盖杯1326被若干个盖子螺栓1602连接至该密封块1324的一上表面。盖子螺栓 可螺纹式地连接至形成在该密封块1324上的对应孔，或可延伸穿过该密封块1324到达在 该背板上的螺孔，在此例子中这些若干个盖子螺栓1602将使用在该背板28上的一不同于 用来连接该密封块1524的这些若干个固定件1524的孔图样。一用聚合物或橡胶制成的盖 子0形环1604可被设置在该0形环槽1522中，用以提供该枢轴支撑件1300在该腔内的进 一步密封。该盖杯1326还提供一盖子区域1606于该盖杯1326的内部中用以该螺纹部分 1310及该螺帽1516有不受阻碍的运动。图17A为有若干个枢轴支撑件1300连接于其上的背板28的一实施例的顶视图。 若干个枢轴支撑件1300及一扩散器重力支撑件15在一中央区1010内连接至该背板28。 一扩散器20，其未示于此图中，典型地被放置在该背板28底下。该扩散器20具有的尺寸大 致等于该背板28的尺寸。扩散器20具有一对应的中央区1010其构成为可让此图中的任 何组件与扩散器20相接合。虽然在此实施例中有八个枢轴支撑件1300以对称的图样被示 出，但在该背板28上的这些枢轴支撑件1300可以是任何的图样，数目及尺寸。图17B为一背板28的另一实施例的顶视图，其具有若干个枢轴支撑件1300及至 少一供一气体输送系统1050用的开口 1408。所有组件都可位于一中央区1010内，或构成 为容纳另一气体输送系统1050a的另一开口 1408a可被连接至该背板的该中央区1010夕卜。 一扩散器20，其未示于此图中，典型地被放置在该背板28底下。该扩散器20具有的尺寸大 致等于该背板28的尺寸。扩散器20具有一对应的中央区1010其构成为可让此图中的任 何组件与扩散器20相接合。如果该另一气体输送系统1050a被使用的话，该扩散器将具有 一形成于其内的相应的连接点，其适于容纳该另一气体输送系统。虽然在此实施例中有八 个枢轴支撑件1300以对称的图样被示出，但在该背板28上的这些枢轴支撑件1300可以是 任何的图样、数目及尺寸。图17C为一与图17B类似的背板28的另一实施例的顶视图，其与图17B不同处在 于增加了若干个螺纹支撑件1020于该中央区1010。一扩散器20，其未示于此图中，典型地 被放置在该背板28底下。该扩散器20具有的尺寸大致等于该背板28的尺寸。扩散器20 具有一对应的中央区1010其构成为可让此图中的任何组件与扩散器20相接合。虽然在此 实施例中有十二个螺纹支撑件1020及八个枢轴支撑件1300以对称的形式被示出，但在该 背板28上的这些螺纹支撑件1020及枢轴支撑件1300可以是任何的图样、数目及尺寸。在该背板28上设有一用来容纳一气体输送系统1050的开口 1408，用以供应制程气体至该扩 散器20。在此实施例中，该扩散器将具有一形成于其内的相应的连接点，其适于容纳该气体 输送系统1050。图中还显示有另一气体路径300且可被用来单独地或与开口 1048 —起提 供制程气体至该扩散器20。扩散器20适于在约350°C至约450°C的制程温度下(视扩散器的材质而定)使用， 该扩散器20的一部分在一制程循环期间会表现出膨胀及收缩。枢轴支撑件1300的不同部 分及背板28的相应部分通过容许扩散器20的侧向运动1608来容许此膨胀及收缩发生。第 一孔1328，该圆锥形开口 1408及该盖区1606提供该球柱螺栓1302运动所需的空间，而该 扩大的孔1330则提供该球柱螺栓外壳1304运动所需的空间。因此，扩散器20的一部分的 侧向运动1608是被容许的用以回应扩散器20所遭遇到的膨胀或收缩。在一实施例中，该 枢轴支撑件1300容许该扩散器20的一部分有介于约0. 25英寸至约0. 5英寸的侧向运动。扩散器20在特定区域内有下垂的倾向，在一向下的垂直方向上变形，但如果一部 分的扩散器20因为膨胀或收缩而水平地移动的话，扩散器20上的同一部分或其它部分会 因为在该枢轴支撑件1300的设计中的径向路径的关系而垂直地移动。任何向上的垂直运 动都会被该扩大的孔1330的一上表面1610挡止，其在该球柱螺栓外壳1304接触到该上 表面1610时会如挡止件般地作用。或者，一螺纹的上枢轴件1306可被连接至该球柱螺栓 1302。在另一实施例中，该枢轴支撑件1300可用能够预测该枢轴支撑件1300提供的侧 向运动及任何的垂直运动的该扩散器20在特定区域的已知变形来调整。此实施例描述一 种用若干个支撑构件来将一扩散器支撑在一腔内部的方法。当该扩散器20从该背板28及 非必要的可挠曲的悬架件47上悬垂下来一段特定的高度或在该基板支撑件12 (图1)上方 一段距离时，该扩散器重力支撑件15可如图5及6A所描绘地被调整至一预定的高度并锁 定在一位置上。根据介于该基板支撑件与扩散器在这些枢轴支撑件1300底下的部分之间 的实际或所想要的距离，这些已根据图14及15的描绘被安装的枢轴支撑件1300需要通过 旋转在该球柱螺栓1302的轮部分1310上的螺帽1516来作上下的调整。当扩散器20的在 每一枢轴支撑件1300底下的每一部分被判定是位于相对于该基板支撑件12的一所想要的 距离处时，在每一螺纹部分1310上的该螺帽1516可利用一防松螺帽1518来加以旋紧及锁 定。介于该基板支撑件与扩散器之间的距离可由操作人员使用一测量仪器来设定，用 以设定及测量介于该扩散器与该基板支撑件之间的多个区域。当这些测量被完成且在该基 板支撑件上方的扩散器高度已通过调整该扩散器重力支撑件15及连接至该球柱螺栓1302 的螺纹部分1310的螺帽1516而被调整至令人满意时，螺帽1516可通过适当的旋转而被旋 松。螺帽1516的此一旋松会造成被各枢轴支撑件1300所悬架的部分降低，因而缩短了介 于该扩散器与该基板支撑件在被影响的位置点之间的距离。当该螺帽1516被旋松一预定 程度时，该防松螺帽1518可将该螺帽1516旋紧用以将螺帽1516锁定在一位置上。螺帽 1516的旋松及扩散器的下降可以是有目的的，以容许部分的扩散器可以膨胀及收缩。扩散 器的这些部分在接受到制程条件时，其在向下方向上的变形可通过该螺帽1516与该上枢 轴件1306之间的接触来加以限制。被操作人员如上所述地加以调整的这些枢轴支撑件可 产生该扩散器的一水平轮廓，其任一点在制程期间都位于所想要的相对于该基板支撑件的
19距离处。或者该扩散器20可用与该基板支撑件12的水平轮廓有关或无关的任何其它方法 来调整。或者，连接至螺纹部1310的螺帽1516的旋松不会造成扩散器20的降低且螺帽 1516将不会接触到上枢轴件1306。当螺帽1516被旋松至一预定的程度时，该防松螺帽1518 可将该螺帽1516旋紧用以将螺帽1516锁定在一位置上。该扩散器20现可位于螺帽1516 旋松之前同一高度上。螺帽1516的旋松及扩散器的下降可以是有目的的，以容许部分的扩 散器可以膨胀及收缩。扩散器的这些部分在接受到制程条件时，其在向下方向上的变形可 被容许直到该螺帽1516与该上枢轴件1306接触为止。被操作人员如上所述地加以调整的 这些枢轴支撑件可产生该扩散器的一水平轮廓，其任一点在制程期间都位于所想要的相对 于该基板支撑件的距离处。所有上述调整扩散器轮廓的方法都可通过盖住在调整扩散器的水平轮廓上没有 用到的任何入口或出口而在真空条件下被实施，监视，及调整。例如，阻气块17 (图1)，气体 通道300，或开口 1048可被密封且在使用枢轴支撑件1300的实施例中，密封块1324可被连 接至背板28。任何没有使用到的开孔还可被密封且该腔可被降压至一会让该背板28或一 部分的扩散器20下垂的适当的压力。在一实施例中，操作人员可使用测量仪器来监视及调 整扩散器在多个位置点相对于该基板支撑件的高度。在其它实施例中，扩散器轮廓可使用 任何没有考量到基板支撑件的水平轮廓的方法来调整。任何的调整都可通过旋转连接至该 扩散器的调整件，如扩散器重力支撑件15，螺纹支撑件1020，及在该枢轴支撑件1300上的 螺帽1516来实施。当所有的调整都在真空或周围大气下被完成，且扩散器表现出一所想要的水平轮 廓，或在一预定的水平轮廓以预期已知的变形时，各盖子，如盖杯1326及腔盖16，可被连接 至该腔。调整期间该腔中处于容易形成负压的位置的盖子及密封件可被移除，而且该腔已 为制程作好准备。用来操控一扩散器的剖面弯曲度或水平轮廓的设备及方法已在上文中说明。该扩 散器可被操作用以呈现出平面的，凸面的，或凹面的轮廓中的一种水平轮廓。扩散器的水平 轮廓可相对于一在该腔内的基板支撑件加以调整。如果基板支撑件表现出平面的水平轮廓 且扩散器表现出一类似的水平轮廓的话，一般认为被供应至该制程区的制程气体，如硅烷 及氢气，沉积在基板的边缘上的非晶型硅所占的比例比沉积在该基板的中央区上的非晶型 硅要大很多。在一实施例中，基板支撑件可表现出一平面的轮廓且该扩散器的水平轮廓将 被调整为相对于该平面的基板支撑件是凹面的，用以产生一制程区于该扩散器的一中央区 底下，这可使更多的制程气体被引进到该基板的上方。一般公认，具有较多的制程气体的此 制程区将可促进在大面积基板上更均勻一致的沉积。虽然以上所述是关于本发明的实施例的，但本发明的其它及进一步的实施例可在 没有偏离本发明的基本范围下被完成，而本发明的范围是由权利要求来确定的。
权利要求
一种等离子增强化学气相沉积装置，包含一腔本体；一设置在该腔本体内的扩散器，该扩散器具有第一表面和与该第一表面相对的第二表面，该扩散器具有数个在该第一表面和该第二表面之间延伸的孔口；一背板，该背板具有至少两个穿透的开孔；以及至少一支撑件，设置穿透该背板的至少一开孔并且耦合到该背板以及该扩散器，该至少一支撑件可移动，以在允许该扩散器相对于该背板的横向移动时调节该第一表面与该背板之间的间隔。
2.如权利要求1所述的装置，其特征在于，该扩散器包括至少一开槽的座，所述开槽的 座与该背板上的各自的开孔轴向对准。
3.如权利要求2所述的装置，其特征在于，该开槽的座包含一母匹配座，用以接收该至 少一支撑件。
4.如权利要求2所述的装置，其特征在于，该开槽的座包括螺纹部分。
5.如权利要求2所述的装置，其特征在于，该开槽的座包括一或多个枢轴件。
6.如权利要求1所述的装置，其特征在于，该至少一支撑件包括螺纹部分。
7.如权利要求1所述的装置，其特征在于，该至少一支撑件包括一或多个枢轴件。
8.如权利要求1所述的装置，还包含设置在该腔本体内的基材支撑件，该基材支撑件 具有平面的水平轮廓，该基材支撑件相对于该扩散器设置，该扩散器具有相对于基材支撑 件的轮廓的凹面的轮廓。
9.一种等离子增强化学气相沉积装置，包含一腔本体；一设置在该腔本体内的基座；一由该腔本体支撑的背板；一设置在该基座与该背板之间的矩形板，该矩形板具有四条边以及一中央区域，并且 形成有数个穿透的开孔；一支撑件，耦接到该矩形板的四条边的至少两条，该支撑件允许该矩形板的膨胀和收 缩；以及至少一可调节支撑件，旋转耦接到该矩形板的中央区域。
10.如权利要求9所述的装置，其特征在于，该矩形板的中央区域由该背板支撑。
11.如权利要求10所述的装置，其特征在于，该中央区域通过旋转该至少一支撑件可 调节至一水平轮廓，该水平轮廓是平面、凹面或者凸面的至少其中之一。
12.如权利要求10所述的装置，其特征在于，该中央区域可调节至一水平轮廓，该水平 轮廓平行于该基座的水平轮廓。
13.如权利要求10所述的装置，其特征在于，该矩形板的水平轮廓是凹面的，而该基座 的水平轮廓是平面的。
14.如权利要求9所述的装置，还包含数个耦接至该中央区域的支撑件，其中该数个支撑件的其中之一耦接至一气体源并且 用以输送一制程气体至该矩形板。
15.如权利要求9所述的装置，其中该矩形板包括至少一开槽的座，所述开槽的座与该背板上的各自的开孔轴向对准。
16.如权利要求15所述的装置，其特征在于，该开槽的座包含一母匹配座，用以接收该 至少一支撑件。
17.如权利要求15所述的装置，其特征在于，该开槽的座包括螺纹部分。
18.如权利要求15所述的装置，其特征在于，该开槽的座包括一或多个枢轴件。
19.如权利要求9所述的装置，其特征在于，该至少一支撑件包括螺纹部分。
20.一种用于输送一制程气体至一处理腔内的反应区的气体分布板，包含 一矩形板，形成有数个穿透的孔口，该矩形板具有一中央区域；以及至少一形成在该中央区域中的母匹配机构，该至少一母匹配机构包括数个槽，用以接 收至少一可拆卸的支撑件.
21.如权利要求20所述的气体分布板，其特征在于，该矩形板包括四条边，并且该支撑 件耦接到该四条边中的两条。
22.如权利要求21所述的气体分布板，其特征在于，该支撑件是可挠曲的，以允许该矩 形板的膨胀和收缩。
23.如权利要求20所述的气体分布板，其特征在于，该至少一母匹配机构包括螺纹。
24.如权利要求20所述的气体分布板，其特征在于，该至少一母匹配机构包括一或多 个枢轴机构。
全文摘要
提供一种用来支撑一气体分布板的中央部分的设备及方法。至少一支撑件能够在不妨碍气体流经该扩散器下将该扩散器与一匹配连结件相接合及脱离，而且被设计来为一在周边处被支撑的扩散器提供垂直的悬挂架，或能够在没有周边支撑下支撑该扩散器。在一形态中，该至少一支撑件为一气体输送导管的一部分，而在另一实施例中为多个与该气体输送导管分离的支撑件。该至少一支撑件能够将垂直的升举或垂直的压挤转移到该扩散器的中央区。还提供一种用来控制气体从该气体输送导管流到该气体分布板的方法及设备。
文档编号C23C16/455GK101921997SQ20101015565
公开日2010年12月22日 申请日期2005年9月19日 优先权日2004年9月20日
发明者伊里·库塞拉, 崔寿永, 恩斯特·凯勒, 朴范株, 约翰·M·怀特, 罗宾·L·蒂纳, 迈克尔·斯塔尔 申请人:应用材料股份有限公司