气体分配装置及包含所述气体分配装置的基板加工装置的制造方法_4

文档序号:9434414阅读:来源:国知局
穿孔421与其中未插入有注入喷嘴460的贯穿孔421可被安置成彼此邻近。即,为均匀地注入经由注入喷嘴460注入的第二工艺气体及经由贯穿孔431注入的第一工艺气体,贯穿孔421可被均匀地安置且彼此邻近。同时,中间板420及下板430用作用于活化被供应至第一区SI的第一工艺气体的电极。举例而言,对中间板420施加射频电力,且下板430被接地,因而被供应至第一区SI的工艺气体可被激发至等离子体状态。此外,绝缘构件455设置于中间板420与下板430之间,以保持中间板420与下板430之间的距离且使中间板420与下板430彼此绝缘。因此,可根据绝缘构件455的厚度来确定第一区SI的宽度。绝缘构件455可被设置成具有例如环形状,以便设置于中间板420与下板430的边缘区之间。
[0055]注入喷嘴460可被设置成具有管形状,所述管形状具有预定长度及直径。此注入喷嘴460可自中间板420经由第一区SI插入至下板430中。S卩,注入喷嘴460可插入至中间板420的贯穿孔421及下板430的贯穿孔431中,中间板420与下板430彼此间隔开且在中间板420与下板430之间具有第一区SI。因此,自外部活化且被供应至区S2的工艺气体可经由注入喷嘴460注入至基板10上。同时,由于中间板420及下板430是由导电材料形成且可分别用作上电极及下电极,因此注入喷嘴460可由绝缘材料形成以使中间板420与下板430绝缘。同时,注入喷嘴460可在其上部具有头部461,头部461具有大于注入喷嘴460的其他区的宽度,如图3所示。所述头部通过由中间板420的台阶部423止挡而被支撑。即,注入喷嘴460的主体以穿透方式插入至中间板420的贯穿孔421中,且注入喷嘴460的头部由中间板420的台阶部423止挡,因而注入喷嘴460可由中间板420支撑。
[0056]如上所述,根据示例性实施例的基板加工装置的气体分配部件400具有在垂直方向上彼此间隔开的第一区SI与第二区S2。第一区SI及第二区S2中的任一个容置在反应室100外被激发至等离子体状态的工艺气体,且另一个激发被供应至气体分配部件400的工艺气体。即,根据示例性实施例的气体分配部件400的至少一部分用作激发工艺气体的电极。举例而言,气体分配部件400包括在垂直方向上彼此间隔开预定距离的上板410、中间板420及下板430。在反应室100外被激发至等离子体状态的工艺气体供应至上板410与中间板420之间的第二区S2,且供应至中间板420与下板430之间的第一区SI的工艺气体被中间板420及下板430激发至等离子体状态,中间板420及下板430分别用作上电极及下电极。此外,注入喷嘴460被设置成穿过中间板420、第一区SI及下板430,以将第二区S2的激发工艺气体注入至基板10上。因此,由于不在反应室100中的基板10上产生工艺气体的等离子体,因此可防止等离子体对基板10造成损坏。
[0057]此外,示例性实施例的气体分配部件400还可包括盖板470,盖板470位于扩散板440与中间板420之间,如图4及图5所示。此外,还可在中间板420或下板430与绝缘构件450之间包括间隙调整构件480。
[0058]盖板470可设置于扩散板440与中间板420之间,以接触中间板420的上表面。此处,盖板470被设置成覆盖注入喷嘴460,注入喷嘴460的头部部件461被中间板420的台阶部423支撑且被插入至中间板420。由于设置有盖板470,因而可防止工艺气体的颗粒在中间板420与注入喷嘴460之间积聚。此外,可在中间板420的盖板470接触到的部分形成台阶。即,可形成台阶,所述台阶在中间板420的与盖板470接触的上表面的中心区和中间板420的不与盖板470的一个表面接触的边缘之间具有为盖板470的厚度的高度。中间板420的边缘比中间板420的上表面高出盖板470的高度。因此,在盖板470装于中间板420上之后,中间板420的边缘与盖板470可变得共面。此外,在盖板470中形成有多个贯穿孔471,且在盖板470的中心部形成有贯穿孔,第一工艺气体供应管310插入贯穿孔中。所述多个贯穿孔471可形成于相同位置,且与形成于中间板420中的所述多个贯穿孔421具有相同的尺寸。即,所述多个贯穿孔471与中间板420的所述多个贯穿孔421重叠。
[0059]可设置有至少一个间隙调整构件480,以调整中间板420与下板430之间的间隙。SP,中间板420与下板430之间的间隙(即,第一区SI的间隙)是由绝缘构件455的厚度来固定。通过将至少一个间隙调整构件480插入至绝缘构件455的下侧或上侧,可根据间隙调整构件480的厚度来调整第一区SI的间隙。此间隙调整构件480可被设置成与绝缘构件455具有相同的形状(例如,环形状),且可被设置成与绝缘构件455具有相同的直径。
[0060]同时,根据示例性实施例的所述气体分配部件在所述气体分配部件下部中的第一区SI处产生第一工艺气体的等离子体,且容置自外部激发至等离子体状态且被供应至气体分配部件上部中的第二区S2的第二工艺气体。然而,如图6所示示例性实施例的气体分配部件可在第一区SI中容置被激发至等离子体状态且自外部供应的第二工艺气体,并且可在上板410与中间板420之间的第二区S2中产生第一工艺气体的等离子体。为此,自第一电力供应部件510对上板410供应电力,且中间板420被接地。此处,注入喷嘴460可自第二区S2穿过第一区SI且延伸至反应室100的内部空间,并且注入在第二区S2中产生的处于等离子体状态的第二工艺气体。
[0061]此外,包含上述气体分配部件的基板加工装置可以各种方式进行修改,且下文将参照图7及图8来阐述基板加工装置的这些各种实施例。
[0062]图7为根据示例性实施例的基板加工装置的示意性剖视图,其中还可包括磁场产生部件,磁场产生部件设置于反应室100内且产生用于活化等离子体的磁场。即,根据另一示例性实施例的基板加工装置可包括:反应室100,界定预定反应空间;基板支撑部件200,设置于反应室100的内下部且支撑基板10 ;工艺气体供应部件300,支撑工艺气体;气体分配部件400,设置于反应室100内且分配至少两种活化工艺气体;第一等离子体产生部件500,用于在气体分配部件400内产生第一工艺气体的等离子体;第二等离子体产生部件600,设置于反应室100外部以产生第二工艺气体的等离子体;以及磁场产生部件,设置于反应室100内以产生用于活化等离子体的磁场。
[0063]磁场产生部件设置于反应室100内,以在反应室100内产生磁场。此磁场产生部件可包括例如第一磁体710及第二磁体720,第一磁体710设置于气体分配部件400的上部,第二磁体720设置于基板支撑构件200的下部。S卩,第一磁体710可设置于气体分配部件400与反应室100的盖之间,且第二磁体720可设置于反应室100的处于基板支撑构件200之下的内底面处。然而,第一磁体710及第二磁体720可设置于其中执行等离子体处理的区,即气体分配部件400的下部与基板支撑构件200的上部区的外部的任何部分处。举例而言,第一磁体710可设置于气体分配部件400的内上部(即,第二区S2),且第二磁体720可设置于基板支撑构件200与反应室100的底面之间。此外,第一磁体710及第二磁体720可被设置成具有互不相同的极性。S卩,第一磁体710及第二磁体720可被设置为分别具有N极及S极的单个磁体,或可被设置为分别具有S极及N极的单个磁体。这些第一磁体710及第二磁体720可被设置为永久磁体、电磁体等,且可设置壳体以使所述磁体设置于所述壳体中且所述壳体自外部环绕所述磁体。即,第一磁体710及第二磁体720可被制造成使得永久磁体、电磁体等可设置于具有预定内部空间的壳体中。此处,所述壳体可由例如铝材料形成。此外,第一磁体710及第二磁体720可被设置为单个磁体,且可被设置成具有基板10的形状及尺寸。同时,第一磁体710可具有供插入第一工艺气体供应管310及第二工艺气体供应管320的开口,且第二磁体720可具有供基板升降机210在其中上下移动的开口。由于具有互不相同极性的第一磁体710及第二磁体720分别设置于反应室100的上部及下部,因此在反应室100中在垂直方向上产生磁场。等离子体可被在垂直方向上产生的此磁场活化,且据此可提高等离子体的密度。即,在反应室100的下部以及上部,等离子体可被产生成具有近似相同的密度。因此,等离子体的密度可保持为高的,使得沉积于基板10上的薄膜的品质可得以提高且所述薄膜的蚀刻速率可得以提高。
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