改善气流的喷头支撑结构的制作方法
【专利说明】改善气流的喷头支撑结构
[0001 ]本申请是申请日为2011年7月8日、申请号为201180026734.1、名称为“改善气流的喷头支撑结构”的发明专利申请的分案申请。
技术领域
[0002]本发明的实施例大体上关于支撑在等离子体腔室内的气体分配喷头。更具体地，本发明关于经由气体分配喷头向腔室供应气体。
【背景技术】
[0003]等离子体增强化学气相沉积(PECVD)是一种将工艺气体经由气体分配喷头引导到工艺腔室内的沉积方法。喷头受到电性偏压，以将工艺气体点燃成等离子体。座落在喷头对面的基座电接地且作用成阳极。当工艺气体流动到喷头与基座之间的处理空间内时，喷头将工艺气体分散。
[0004]近来，对于将材料沉积在大面积基板上，PECVD已经变得广受欢迎。大面积基板可具有大于约一平方米的表面积。大面积基板可用于平板显示器(FPD)、太阳能面板、有机发光显示器(0LED)与其它应用。这些工艺需要使大面积基板经受300°C至400°C或更高数量级的温度，并且需要在沉积期间将大面积基板维持在相对于喷头的固定位置，以确保所沉积的层的均匀性。
[0005]大致上，喷头是以定距离间隔关系被支撑在大面积基板上方的穿孔板，从而适于分散工艺气体，并且喷头通常具有与待处理的基板实质上相等的面积。喷头一般由铝制成，并且喷头在PECVD工艺期间在耐受温度的同时经受膨胀与收缩。喷头一般被支撑在边缘与中心的周围，以维持基板与喷头之间的处理空间。然而，典型的中心支撑机制会影响通过喷头的气流。当气流在沉积期间没有经由喷头被足够地分配时，所述工艺可能无法在基板上产生均匀的沉积，这会导致不能使用的大面积基板。
[0006]所以，需要一种用以支撑气体分配喷头的设备与方法，所述设备与方法维持基板与气体分配喷头之间的处理空间且不会干扰通过气体分配喷头的气流。
【发明内容】
[0007]本发明大体上关于一种用以支撑真空腔室中的气体分配喷头的设备与方法。在一个实施例中，提供用于真空腔室的气体分配喷头。所述气体分配喷头包含:主体，所述主体具有第一侧、第二侧以及多个气体通道，所述第二侧与所述第一侧相对，所述多个气体通道形成为穿过所述主体，所述气体通道包含形成在所述第一侧中的第一孔洞，所述第一孔洞通过限缩孔口流体地耦接到第二孔洞，所述第二孔洞形成在所述第二侧中；及悬置特征结构，所述悬置特征结构形成在所述气体通道中至少一个的所述第一孔洞中。
[0008]在另一个实施例中，提供一种用于真空腔室的气体分配喷头。所述气体分配喷头包含:主体，所述主体具有第一侧与第二侧，所述第一侧与背板相对，所述第二侧与所述第一侧相对，所述主体具有形成在所述第一侧与所述第二侧之间的多个气体通道，所述多个气体通道中的每一个具有第一孔洞，所述第一孔洞形成在所述第一侧中，所述第一孔洞通过限缩孔口流体地耦接到第二孔洞，所述第二孔洞形成在所述第二侧中；悬置配件，所述悬置配件设置在所述多个气体通道的至少一个的所述第一孔洞中，而形成堵塞的气体通道；及替代气体通道，所述替代气体通道与所述背板和所述气体分配喷头的所述第一侧之间的容积流体连通，以向所述堵塞的气体通道提供气流。
[0009]在另一个实施例中，提供一种真空腔室。所述真空腔室包含背板，所述背板设置成贴近气体分配喷头，从而在所述背板与所述气体分配喷头之间界定中间容积。所述气体分配喷头包含:主体，所述主体具有第一侧和第二侧，所述第一侧与所述中间容积连通;多个气体通道，所述多个气体通道形成在所述第一侧与所述第二侧之间，所述多个气体通道中的每一个都具有第一孔洞，所述第一孔洞形成在所述第一侧中，所述第一孔洞通过限缩孔口流体地耦接到第二孔洞，所述第二孔洞形成在所述第二侧中；支撑构件，所述支撑构件设置在所述多个气体通道的至少一个之中，所述支撑构件至少部分地限制到阻塞的第二孔洞的气流;及替代气体通道，所述替代气体通道与所述中间容积流体连通，从而向所述悬置配件设置在其中的所述多个气体通道的所述至少一个提供气流。
[0010]在另一个实施例中，提供一种用以处理基板的方法。所述方法包含下列步骤:通过至少一个支撑构件来在腔室中悬置气体分配喷头，所述气体分配喷头具有多个气体通道，所述至少一个支撑构件设置在所述气体分配喷头与背板之间，所述至少一个支撑构件堵塞到所述多个气体通道中至少一个的气流。所述方法还包含下列步骤:使工艺气体流动到介于所述背板与所述气体分配喷头之间的容积;使所述工艺气体的一部分从所述容积流动通过所述多个气体通道的一部分;及使所述工艺气体的另一部分流动通过替代气体通道，而到达被所述支撑构件堵塞的所述多个气体通道的所述至少一个气体通道。
【附图说明】
[0011]为了更详细地了解本发明的上述特征，可通过参考本发明的实施例(某些描绘于附图中)来对如上面所简要概括的本发明作更具体的描述。但是应注意的是，附图仅示出本发明的典型实施例，且因此附图不应被视为会对本发明的范围构成限制，这是因为本发明可允许其它等效的实施例。
[0012]图1是腔室的一个实施例的示意侧视截面图。
[0013]图2是图1的腔室的部分放大截面图。
[0014]图3A是背板的另一个实施例的部分截面图，所述背板可用在图1的腔室中。
[0015]图3B是螺钉器件的一个实施例的部分放大截面图，所述螺钉器件可用在图3A的背板中。
[0016]图4A是螺纹化支撑构件的一个实施例的侧视图。
[0017]图4B是图4A的螺纹化支撑构件的平面图。
[0018]图5A是螺钉器件的另一个实施例的侧视截面图。
[0019]图5B是图5A所显示的螺钉器件的俯视图。
[0020]图5C是图5B所显示的螺钉器件的俯视图。
[0021 ]图6A是支撑螺母的一个实施例的侧视图。
[0022]图6B是图6A所显示的支撑螺母的俯视图。
[0023]图7是背板的一个实施例的平面图，所述背板可用在图1的腔室中。
[0024]图8是腔室的示意侧视截面图，所述腔室具有另一个实施例的气体分配喷头。
[0025]图9是图8的气体分配喷头的一部分的放大视图。
[0026]图10是气体分配喷头的一个实施例的一部分的示意平面图。
[0027]图11A和11B是气体分配喷头的替代实施例的示意部分截面图。
[0028]为促进理解，尽可能地已经使用相同的附图标记来表示所述附图共有的相同元件。也可预期，一个实施例的元件与特征结构可有益地并入到其它实施例而无需进一步详述。
【具体实施方式】
[0029]本发明的实施例大致上提供用以支撑在工艺腔室中的气体分配喷头的设备与方法。在一个实施例中，耦接到气体分配喷头的中心区域的至少一个支撑构件配置以支撑气体分配喷头，并且可促进对于由重力、高处理温度和负压的一个或组合所引起的中心下垂与弯曲的抗耐性，由此维持气体分配喷头中的期望水平分布。期望水平分布可以是齐平的(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个。可至少部分地通过至少一个支撑构件所提供的力来形成或维持期望水平分布。本文使用的气体分配分头或扩散器的水平分布是指可应用的附图中所显示的气体分配喷头的截面。本发明将在下文中关于PECVD设备来描述，其中所述PECVD设备可从AKT America，Inc.获得，AKT America(美国)，Inc.是美国加州圣大克劳拉市的应用材料公司的子公司。应理解，本发明也可应用在其它沉积腔室，所述其它沉积腔室包括可从其它制造商获得的沉积腔室与PECVD设备。
[0030]图1是腔室100的一个实施例的示意侧视截面图。腔室100适于用在由玻璃、聚合物制成的大面积基板105或其它适当的基板上制造电路的等离子体增强化学气相沉积(PECVD)工艺。腔室100配置为在大面积基板105上形成结构与器件，以用于制造液晶显示器(LCD)或平板显示器、太阳能电池组的光伏器件、或其它结构。所述结构可以是包含多个顺序沉积与掩模步骤的多个背通道蚀刻逆交错型(底栅型)薄膜晶体管。其它结构可包括用以形成光伏电池的二极管的p-n结。
[0031]腔室100包括腔室侧壁110、底部115、基板支撑件120(诸如基座)，基板支撑件120在处理期间支撑大面积基板105。气体分配喷头145定位成与基板支撑件120和大面积基板105相对。腔室100还具有端口 125(诸如，狭缝阀)，端口 125通过选择性地开启与关闭而促进大面积基板105上的传送以及在大面积基板105上的沉积工艺。腔室100还包括盖结构130、背板140和气体分配喷头145。在一个实施例中，盖结构130支撑背板140与气体分配喷头
145。在一个实施例中，背板140的内表面146与腔室壁110的内表面147界定了可变压力区域148。在一个方面中，腔室100包含主体，所述主体包括腔室侧壁110、底部115与背板140，腔室侧壁110、底部115与背板140界定了所述可变压力区域148。通过背板140与盖结构130可彼此接触的界面处的合适的0形环，将背板140密封在背板140的周