专利名称：供气装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及供气装置，尤其涉及用于将沉积气体供应到位于室中的基板表面上的供气装置。
背景技术：
供气装置用于将待沉积气体供应到基板，例如在半导体制造工艺中位于室中的晶片，的表面上。一般而言，要求供气装置将气体均匀地分布到基板表面上。
在美国专利No.6,143,078中披露了传统的供气装置，详述了CVD(化学气相沉积)制造工艺中的供气装置。如图12所示，将薄膜沉积到基板上的供气装置包括设置在处理室中的气体分配环410中的多个孔口，配置在某些孔口中用于将第一气体喷射预定距离的多个第一喷气嘴404，以及配置在其它孔口中用于将第二气体喷射另一预定距离的多个第二喷气嘴402。
第一和第二喷气嘴404和402分别以不同角度固定在供气环410处。
这样，不同气体可分别通过第一和第二喷气嘴404和402喷射到室内。
已经开发出具有各种尺寸的基板，从而将气体均匀沉积到基板上需要具有不同喷射位置和角度的喷气嘴。
然而，在上述的传统供气装置中，第一喷气嘴404和第二喷气嘴402以不同角度固定在供气环410中。因此，难以调整用于各种基板的喷射位置或喷射角度，从而引起不能实现均匀而最优地喷射到这些基板上的问题。
发明内容
本发明的一方面是提供能均匀而最优地将气体喷射到各种基板上的气体装置。
本发明另外的方面和/或优点将在下面的描述中部分阐明，且部分地将根据描述而显而易见，或可从本发明的实施知晓。
为了获得本发明的上述和/或其它方面，提供了用于将沉积气体供应到基板表面上的供气装置，供气装置包括供气环，供气环具有一个或多个沿供气环内部形成的供气通道，还具有指向供气环中央的气体分布通道；及多个与供气环的内部可拆卸地相连的适配器，其具有分别与气体分布通道相连的喷气嘴，其中喷气嘴具有多种喷射构造。
喷气嘴的喷射构造通过改变喷射角度和喷射位置中的至少一个而改变。
每个适配器都包括与相应的气体分布通道相连的气体连接通道，其中供气环具有多个供气通道，且适配器垂直形成以与气体连接通道相连。
供气装置还包括阻塞装置，用于有选择地阻塞气体分布通道。
阻塞装置还包括多个阻塞件，它们有选择地分别插入多个气体分布通道，从而阻塞多个气体分布通道。
供气环包括多个适配器容纳部分，用来分别容纳适配器。
供气装置还包括多个阻塞件容纳部分，它们在气体分布通道的出口处形成，用来分别容纳阻塞件。
供气装置包括多个辅助喷气嘴，它们分别与适配器可拆卸地相连，以连接到喷气嘴。
每个辅助喷气嘴包括连接到喷气嘴的辅助喷气嘴保持架，用以分别保持喷气嘴。
辅助喷气嘴相对于喷气嘴的气体喷射方向以预定角度设置。
喷气嘴朝着气体连接通道的中央水平延伸到气体连接通道内。
喷气嘴从气体连接通道向下倾斜。
喷气嘴从气体连接通道向上倾斜。
为了实现本发明的上述和/或其它方面，提供了用于将气体供应到基板上的供气装置，包括供气环，供气环包括形成在供气环内部的供气通道，和多个与供气通道相连并向供气环的中央延伸的气体分布通道；多个适配器，它们带有分别与气体分布通道相连的喷气嘴，所述适配器与供气环的内部可拆卸地相连；以及多个辅助喷气嘴，它们分别以各种喷射角度与适配器的喷气嘴可拆卸地相连。
为了实现本发明的上述和/或其它方面，提供了使用供气装置将气体供给基板的方法，供气装置包括供气环，供气环带有第一气体分布通道和第二气体分布通道；可拆卸的适配器，其带有喷气嘴，所述喷气嘴相对于适配器具有各种喷射位置和喷射角度，所述喷气嘴与第一气体分布通道和第二气体分布通道相连，所述方法包括阻塞第一气体分布通道和第二气体分布通道其中之一；根据基板的类型确定期望的喷气嘴喷射位置和喷射角度；根据期望的喷气嘴喷射位置和喷射角度选择适配器；将所选择的适配器连接到供气环；以及根据期望的喷气嘴喷射位置和喷射角度通过所选择的适配器向基板喷射气体。
这些以及随后将是显而易见的的其它方面和/或优点存在于如下文中更完全地描述和主张的结构和操作的细节中，对附图的参考形成其一部分，其中相同标号自始自终是指相同部件。
结合附图，根据下面对优选实施例的描述，本发明的这些和/或其它方面和优点将变得明显和更易于理解，在附图中图1是设置有根据本发明的第一实施例的供气装置的室的截面图；图2是图1的供气装置的部分切开透视图；图3是图1的供气装置的部分分解透视图；图4是图1的供气装置的截面图；图5A至图7B是呈不同形式的供气装置的截面图，所述供气装置设置在安装在图1中的供气装置中的适配器中；图8是根据本发明的第二实施例的供气装置的部分透视图；图9是图8的供气装置的部分分解透视图；图10A至10C是呈不同形式的喷气嘴的透视图，所述喷气嘴设置在安装在图8中的供气装置中的适配器中；图11是根据本发明的第三实施例的供气装置的部分切开透视图；以及图12是传统供气装置的供气环的透视图。
具体实施例方式
在下文中，将参看附图详细描述本发明的实施例，其中相同标号自始至终是指相同元件。然而，本发明可以许多不同形式体现，不应被理解为局限于本文中阐述的实施例。相反，这些实施例被如此设置，以使本披露物将是详尽而全面的，并将本发明的原理完全传达给本领域中的技术人员。
图1是设置有根据本发明的第一实施例的供气装置20的室1的截面图。如图1所示，室1包括基底(base)7；装配在基底7上的环形供气装置20；基板保持架11，其设置在供气装置20内部的中间，用来保持基板10，所述基板10是晶片；等离子体天线5，装配在陶瓷板3上；基板供给器械(未示出)，用于将设置在室外部的基板10放置到基板保持架11上；以及气体排放部分15，用于将从供气装置20供给的气体排出。
设置在陶瓷板3上的等离子体天线5具有供以交流电的线圈式铜线。等离子体天线5使气体转变为等离子态，用以将从供气装置20供给室1内的气体简单地沉积到基板10上。
如图2至图4所示，根据本发明的第一实施例的供气装置20包括带有一个或多个供气通道23和多个气体分布通道25的供气环21，以及多个适配器30，其与供气环21的内部可拆卸地相连。每个适配器30都具有分别连接到气体分布通道25的喷气嘴31。
供气通道23沿供气环21的内圆周形成在环中，且多个气体分布通道25向供气环21的中央延伸。供气环21可被分成结合的上部和下部，形成供气通道23。在供气环21中，形成用于分别容纳每个适配器30的多个适配器容纳部分27。而且，供气环21包括阻塞装置(下面将描述)，用于有选择地阻塞多个气体分布通道25。
多个气体分布通道25可被设置为用于供应不同气体。在第一实施例中，第一供气通道23a和第二供气通道23b分别提供第一和第二气体。通过连接到设置在供气装置20外部的供气单元(未示出)，气体被供给供气通道23。
气体分布通道25包括多个第一气体分布通道25a，它们与第一供气通道23a相连，用于将第一气体从第一供气通道23a供给室1的内圆周内，多个第二气体分布通道25b，用于将第二气体从第二供气通道23b供给室1的内圆周内。阻塞装置可被设置在气体分布通道25的末端，用以阻塞气体分布通道25。
每个适配器容纳部分27都是位于供气环21内部中并相应于每个适配器30形状的空腔，其分别与第一气体分布通道25a和第二气体分布通道25b相连。适配器容纳部分27形成有螺纹孔28，其中螺钉37穿过适配器30的通孔35插入螺纹孔28。
阻塞装置包括多个阻塞件40，它们可被有选择地插入一个或多个气体分布通道25中，用以阻塞气体分布通道25。阻塞装置举例来说可以是阀门，用来有选择地阻塞气体分布通道25。
每个阻塞件40都可在适配器容纳部分27中的每个气体分布通道25的出口处形成，且被插入阻塞件容纳部分29，所述阻塞件容纳部分29是相应于阻塞件40的空腔。阻塞件40举例来说是圆柱形，且可设置在气体分布通道25的中部中，带有防止气体逸出的O形环41。可设置多个O形环。
阻塞件容纳部分29包括设置在第一气体分布通道25a的出口处的第一阻塞件容纳部分29a，和设置在第二气体分布通道25b的出口处的第二阻塞件容纳部分29b。
这样，每个阻塞件40可有选择地阻塞第一阻塞件容纳部分29a或第二阻塞件容纳部分29b，所述第一阻塞件容纳部分29a和第二阻塞件容纳部分29b在适配器容纳部分27的内部中形成。
适配器30与在供气环21中形成的适配器容纳部分27可拆卸地相连。适配器30的喷气嘴31具有用于多种喷射构造的多种设计。所述气体喷射构造可通过改变喷射位置和喷射角度中的至少之一而改变。适配器30垂直连接到适配器容纳部分27。每个适配器30都包括与第一气体分布通道25a和第二气体分布通道25b相连的气体连接通道33。每个适配器30都具有一对通孔35，其中螺钉37穿过这对通孔35插入适配器容纳部分27的螺纹孔28中。接着，每个适配器30可拆卸地连接到供气环21。
气体连接通道33是位于适配器30中的垂直空腔，其邻近气体分布通道25的出口，使得第一气体分布通道25a和第二气体分布通道25b能连接到喷气嘴31。由于气体连接通道33的垂直配置，可改变气体喷射位置，如下所述。
图5A至图7B示出设置有喷气嘴31的多个位置和角度的适配器30。
在图5A至图5C中，喷气嘴31水平延伸到气体连接通道33内。喷气嘴31可在适配器30的中间(参看图5A)、在适配器30的上部(参看图5B)、或在适配器30的下部(参看图5C)形成。
在图6A和图6B中，喷气嘴31向上倾斜到气体连接通道33内。喷气嘴31可在适配器30的下部(参看图6A)或在适配器30的上部(参看图6B)形成。
在图7A和图7B中，喷气嘴31向下倾斜到气体连接通道33内。喷气嘴31可在适配器30的下部(参看图7A)或在适配器30的上部(参看图7B)形成。
根据本发明的第一实施例的供气装置20的操作如下所述。
首先，使用阻塞件40阻塞第一分布通道25a和第二分布通道25b的其中之一。适配器30其中之一具有其中一个喷气嘴31，所述喷气嘴31具有如上所述期望的喷气嘴喷射位置和喷射角度，适配器30其中之一被有选择地连接到适配器容纳部分27。接着，根据所选择的气体喷射位置和角度，向装配在基板保持架11上的基板10喷射气体。如果基板10的类型改变，则可使用和测试具有各种构造的适配器30，以确定最适合的喷射构造。
在根据本发明的第一实施例的供气装置20中，带有喷气嘴31并具有各种构造的适配器30可被有选择地容易地拆卸和连接。这样，在各种基板上提供了均匀而最适合的气体分布。
图8是根据本发明的第二实施例的供气装置20的透视图，图9是其部分分解透视图。
第二实施例的供气装置20与第一实施例的供气装置20的不同之处在于，与适配器30可拆卸地相连的多个辅助喷气嘴50设置在喷气嘴31的出口处，用于连接到喷气嘴31。
辅助喷气嘴50具有预定长度。适配器30包括辅助喷气嘴保持架51，所述喷气嘴保持架51与喷气嘴31相连，用于支撑辅助喷气嘴50。
辅助喷气嘴保持架51相对于适配器30可具有不同角度(参看图10A至图10C)。
在图10A中，辅助喷气嘴保持架51水平形成，由此从适配器30水平喷射气体。在图10B中，辅助喷气嘴保持架51从适配器30向下倾斜，由此从适配器30以向下的角度喷射气体。在图10C中，辅助喷气嘴保持架51从适配器30向上倾斜，由此从适配器30以向上的角度喷射气体。
在图10A至图10C中，仅有辅助喷气嘴保持架51在适配器30中形成，并设置在适配器30的中央。辅助喷气嘴保持架51还可具有如上所述的多种喷射构造。
由于辅助喷气嘴保持架51具有预定长度，根据本发明的第二实施例的供气装置20在基板10上提供了更准确的气体喷射。
图11是根据本发明的第三实施例的供气装置20的透视图。第三实施例的供气装置20与第一和第二实施例的供气装置20的不同之处在于，仅有一个供气通道23c在供气环21中形成，且多个气体分布通道25c被设置以连接到唯一的供气通道23c。
在本发明的第三实施例中，具有各种构造的适配器30可与第一实施例中一样使用，且辅助喷气嘴50可与第二实施例中一样使用。
总之，根据本发明的供气装置将沉积气体供应到基板表面上，且包括供气环，所述供气环带有沿供气环的内圆周的一个或多个供气通道；多个气体分布通道，位于供气环中，向供气环的中央形成并连接到供气通道；多个适配器，带有喷气嘴，分别连接到气体分布通道，所述适配器可拆卸地连接到供气环的内部。此外，多个适配器具有不同气体喷射构造，以将气体最适合而均匀地分布到具有各种形式的基板上。
如上所述，根据本发明，易于连接到供气装置并从供气装置拆卸的适配器被设置，所述适配器具有喷气嘴，所述喷气嘴具有不同喷射构造，用来将气体最适合而均匀地分布到各种基板上。
也可包含辅助喷气嘴，以将气体更准确地喷射到基板上。
虽然已经示出和描述了本发明的几个实施例，但是本领域的技术人员将理解，可对这些实施例作出各种变化，而不背离本发明的原理和精神，本发明的范围由所附的权利要求书及其等同物所限定。
权利要求
1.一种用于将沉积气体供应到基板表面上的供气装置，所述供气装置包括供气环，带有沿供气环内部形成的一个或多个供气通道，并带有指向所述供气环中央的多个气体分布通道；以及多个适配器，带有分别连接到所述气体分布通道的喷气嘴，所述适配器可拆卸地连接到所述供气环的内部，其中所述喷气嘴具有多种喷射构造。
2.根据权利要求1所述的供气装置，其中所述喷气嘴的喷射构造通过改变喷射角度和喷射位置中的至少一个而改变。
3.根据权利要求2所述的供气装置，其中每个适配器都包括与相应的气体分布通道相连的气体连接通道，其中所述供气环具有多个供气通道，且所述适配器垂直形成以连接到所述气体连接通道。
4.根据权利要求3所述的供气装置，还包括用来有选择地阻塞所述气体分布通道的阻塞装置。
5.根据权利要求4所述的供气装置，其中所述阻塞装置包括多个阻塞件，所述阻塞件分被有选择地插入所述多个气体分布通道，用来阻塞所述多个气体分布通道。
6.根据权利要求5所述的供气装置，其中所述供气环包括多个适配器容纳部分，用来分别容纳所述适配器。
7.根据权利要求6所述的供气装置，还包括多个阻塞元件容纳部分，形成在分别容纳所述阻塞件的所述气体分布通道的出口处。
8.根据权利要求7所述的供气装置，还包括多个辅助喷气嘴，分别可拆卸地连接到所述适配器，以连接到所述喷气嘴。
9.根据权利要求8所述的供气装置，其中所述适配器的每个都包括辅助喷气嘴保持架，分别连接到所述喷气嘴，用来分别支撑所述辅助喷气嘴。
10.根据权利要求9所述的供气装置，其中所述辅助喷气嘴相对于所述喷气嘴的气体喷射方向以预定角度设置。
11.根据权利要求3所述的供气装置，其中所述喷气嘴朝着所述气体连接通道的中央水平延伸到所述气体连接通道内。
12.根据权利要求4所述的供气装置，其中所述喷气嘴朝着所述气体连接通道的中央水平延伸到所述气体连接通道内。
13.根据权利要求8所述的供气装置，其中所述辅助喷气嘴朝着所述气体连接通道的中央水平延伸到所述气体连接通道内。
14.根据权利要求3所述的供气装置，其中所述喷气嘴从所述气体连接通道向下倾斜。
15.根据权利要求3所述的供气装置，其中所述喷气嘴从所述气体连接通道向上倾斜。
16.根据权利要求4所述的供气装置，其中所述喷气嘴从所述气体连接通道向下倾斜。
17.根据权利要求4所述的供气装置，其中所述喷气嘴从所述气体连接通道向上倾斜。
18.根据权利要求1所述的供气装置，其中所述供气环包括上部和下部，所述上部和所述下部被结合以形成所述一个或多个供气通道。
19.根据权利要求3所述的供气装置，其中所述供气通道分别供应不同的气体。
20.根据权利要求19所述的供气装置，其中所述供气通道包括第一供气通道和第二供气通道，且所述气体分布通道包括第一气体分布通道和第二气体分布通道，其中所述第一气体分布通道连接到所述第一供气通道，以从所述第一供气通道供应气体，所述第二气体分布通道连接到所述第二供气通道，以从所述第二供气通道供应气体。
21.根据权利要求6所述的供气装置，其中每个适配器容纳部分都是位于所述供气环的内部中的空腔，所述空腔相应于每个相应的适配器的形状。
22.根据权利要求4所述的供气装置，其中所述阻塞装置是阀门，用来有选择地阻塞所述气体分布通道。
23.根据权利要求5所述的供气装置，其中所述阻塞装置为圆柱形。
24.根据权利要求23所述的供气装置，其中所述阻塞装置包括O形环，所述O形环放置在所述相应的阻塞件周围，用以防止气体逸出。
25.根据权利要求20所述的供气装置，其中所述气体连接通道是位于每个适配器中的空腔，其相邻所述第一气体分布通道的出口和所述第二气体分布通道的出口，以将所述第一气体分布通道和所述第二气体分布通道连接到所述适配器的喷气嘴。
26.根据权利要求3所述的供气装置，其中所述喷气嘴朝着所述气体连接通道水平延伸，所述喷气嘴设置在所述适配器的上部中或所述适配器的下部中。
27.根据权利要求3所述的供气装置，其中所述喷气嘴朝着所述气体连接通道倾斜，且设置在所述适配器的上部中或所述适配器的下部中。
28.一种用于将气体供应到基板上的供气装置，包括供气环，其包括，供气通道，形成在所述供气环的内部，以及多个气体分布通道，它们连接到所述供气通道，并向所述供气环的中央延伸；多个适配器，带有分别连接到所述气体分布通道的喷气嘴，所述适配器可拆卸地连接到所述供气环的内部；以及多个辅助喷气嘴，分别以不同喷射角度可拆卸地连接到所述适配器的喷气嘴。
29.一种使用供气装置将气体供给基板的方法，所述供气装置具有供气环，所述供气环具有第一气体分布通道和第二气体分布通道；可拆卸的适配器，其带有喷气嘴，所述喷气嘴相对于所述适配器具有多个喷射位置和喷射角度，所述喷气嘴连接到所述第一气体分布通道和所述第二气体分布通道，所述方法包括阻塞所述第一气体分布通道和所述第二气体分布通道的其中之一；根据所述基板的类型确定期望的喷气嘴喷射位置和喷射角度；根据所述期望的喷气嘴喷射位置和喷射角度选择所述适配器；将所述选择的适配器连接到所述供气环；以及根据所述期望的喷气嘴喷射位置和喷射角度通过所述选择的适配器向所述基板喷射气体。
全文摘要
一种用于将沉积气体供应到基板表面上的供气装置，所述供气装置包括供气环，带有一个或多个沿所述供气环的内部形成的供气通道，还带有多个指向所述供气环中央的气体分布通道；以及多个适配器，带有分别连接到气体分布通道的喷气嘴，所述适配器可拆卸地连接到供气环内部，其中所述喷气嘴具有多种喷射构造。
文档编号C23C16/44GK1536612SQ200410001360
公开日2004年10月13日 申请日期2004年1月7日 优先权日2003年4月9日
发明者韩奎熙, 刘尚昱, 李锡燀 申请人:三星电子株式会社