专利名称：经阳极处理的喷头的制作方法
技术领域：
本文揭露的实施例大致关于具有阳极处理的气体分配喷头的设备。
背景技术：
等离子体增强化学气相沉积(PECVD)通常被用来沉积薄膜于基板上，基板诸如半导体基板、太阳能面板基板、平板显示器(FPD)基板、有机发光显示器(OLED)基板等等。通常藉由将处理气体导入具有配置于基座上的基板的真空腔室来达成等离子体增强化学气相沉积。藉由一或多个耦接至腔室的RF源将RF电流施加至腔室来激发处理气体成为等离子体。等离子体发生反应从而在位于基座上的基板表面上形成材料层。RF电流试图返回到驱动RF电流的源。因此，RF电流需要一条路径以返回到RF功率源。当未适当配置RF返回路径时，返回到RF功率源的RF电流的电位将可能小于在腔室中移动以把处理气体激发成等离子体的RF电流。若这两个电流足够靠近，则这两个电流间的电位差异会在腔室中引起电弧的产生并有可能激发在沉积过程中会影响沉积均勻性与薄膜性质的寄生等离子体。因此，需要具有适当设计的RF返回路径的设备。
发明内容
本文揭露的实施例大致关于具有阳极处理的气体分配喷头的设备。在大面积平行板的RF处理腔室中，控制RF返回路径将具有挑战性。RF处理腔室中经常碰到电弧的产生。 为了减少RF处理腔室中的电弧产生，可耦接多个带至基座以缩短RF返回路径；可在处理过程中耦接陶瓷或绝缘或阳极处理的遮蔽框架至基座；且可沉积阳极处理的涂层于最接近腔室壁的喷头边缘上。阳极处理的涂层可减少喷头与腔室壁之间的电弧产生，并因此增进薄膜性质并提高沉积速率。一实施例中，揭露一种等离子体处理设备。该设备包括处理腔室主体，具有数个壁与底面；基座，配置于处理腔室主体中并可在第一位置与第二位置之间移动；及一或多个带，耦接至基座并耦接至一或多个底面或壁。该设备亦包括喷头，该喷头配置于处理腔室主体中且与基座相对，且喷头具有一或多个延伸穿越该喷头中的气体通道。喷头包括阳极处理的涂层，该涂层配置于喷头邻近壁的那些部分上。该设备亦包括遮蔽框架，该遮蔽框架配置于处理腔室主体中且位于基座与喷头之间，遮蔽框架可移动于第三位置与第四位置之间，其中第三位置与基座有所间隔而第四位置接触基座。另一实施例中，揭露一种气体分配喷头。该喷头包括喷头主体，该喷头主体具有多个延伸穿越该喷头主体的气体通道。该喷头主体具有中心部分与凸缘部分。凸缘部分具有在处理过程中面对基座的第一表面、与第一表面相对的第二表面、及连接第一表面与第二表面的边缘表面。该喷头亦包括阳极处理的涂层，该涂层配置于喷头主体的凸缘部分上。阳极处理的涂层覆盖至少边缘表面的部分。阳极处理的涂层自第一位置处延伸，第一位置与喷头主体中心相隔第一距离。阳极处理的涂层自第二位置处延伸，第二位置与喷头主体中心相隔第二距离(大于第一距离)。阳极处理的涂层自第一位置与第二位置两者处延伸，以致阳极处理的涂层覆盖至少边缘表面的部分。另一实施例中，揭露一种等离子体增强化学气相沉积设备。该设备包括腔室主体，具有多个壁与腔室底面；及基座，配置于腔室主体中且可在第一位置与第二位置之间移动，第一位置与腔室底面间隔第一距离而第二位置与腔室底面间隔第二距离，其中第二距离大于第一距离。该设备亦包括多个带，该多个带耦接至基座且耦接至一或多个腔室底面与多个壁。多个带沿着基座不均勻地分散。该设备亦包括气体分配喷头，该气体分配喷头配置于腔室主体中且与基座相对，气体分配喷头具有多个延伸穿越该气体分配喷头的气体通道，并具有中心部分与边缘部分。气体分配喷头包括阳极处理的涂层，该涂层配置于喷头上且延伸于气体分配喷头表面上。阳极处理的涂层在边缘部分的厚度大于阳极处理的涂层在中心部分的厚度。
为了更详细地了解本发明的上述特征，可参照实施例(某些描绘于附图中)来理解本发明简短概述于上的特定描述。然而，需注意附图仅描绘本发明的典型实施例而因此不被视为本发明的范围的限制因素，因为本发明可允许其他等效实施例。图1是根据一实施例的设备100的示意横剖面图。图2是根据一实施例的基座202的等角图，使多个带204与该基座202耦接。图3是根据另一实施例的基座350的示意俯视图，使多个带352与该基座350耦接。图4是根据一实施例气体分配喷头402的示意横剖面图。图5是根据一实施例气体分配喷头550相对于处理腔室壁554的示意横剖面图。图6是根据另一实施例包含喷头602上的阳极处理层604的设备600的示意横剖面图。图7A是RF返回元件的另一实施例的等角图。图7B是图7A所示的RF返回元件的侧视图。图7C是多个可压缩接触件的耦接配置的一实施例的等角横剖面图。图7D是图7C的腔室主体从线7D-7D中取出的一部分的俯视图。图8A是可压缩接触件的另一实施例的等角图。图8B是图8A所示的可压缩接触件的分解等角图。图8C与8D是支架的一实施例的等角图。图9A是可压缩接触件的另一实施例的等角图。图9B是可压缩接触件的另一实施例的示意图。图IOA与IOB是显示图9A的可压缩接触件的腔室主体部分的侧视横剖面图。图11是根据另一实施例气体分配喷头的示意横剖面图。为了促进理解，尽可能应用相同的元件符号来标示图示中相同的元件。预期一实施例揭露的元件可有利地用于其他实施例而不需特别详述。
具体实施方式
本文揭露的实施例大致关于具有阳极处理的气体分配喷头的设备。在大面积平行板的RF处理腔室中，控制RF返回路径将具有挑战性。RF处理腔室中经常碰到电弧产生。 为了减少RF处理腔室中的电弧产生，可耦接带至基座以缩短RF返回路径；可在处理过程中耦接陶瓷或绝缘或阳极处理的遮蔽框架至基座；且可沉积阳极处理的涂层于最接近腔室壁的喷头边缘上。阳极处理的涂层可减少喷头与腔室壁之间的电弧产生，并因此增进薄膜性质并提高沉积速率。本文论述的实施例可参照 AKT America (Applied Materials, Inc.，Santa Clara, CA的子公司)制造与销售的大面积等离子体增强化学气相沉积腔室。可理解本文论述的实施例亦可实施于其他腔室中，包括其他制造商销售的腔室。大面积处理腔室是尺寸经设计以处理面积大于约一万五千平方厘米的基板。一实施例中，基板的面积大于约五万平方厘米。另一实施例中，基板的面积大于约五万五千平方厘米。另一实施例中，基板的面积大于约六万平方厘米。另一实施例中，基板的面积大于约九万平方厘米。图1是根据一实施例的设备100的示意横剖面图。在所示的实施例中，设备100 是等离子体增强化学气相沉积设备。设备100包括腔室主体102，将来自气体源104的处理气体提供进入腔室主体102。当设备100被用于沉积时，透过远端等离子体源106且透过管 108来提供来自气体源的处理气体。在远端等离子体源106中并未将处理气体激发成等离子体。清洁过程中，自气体源104将清洁气体输送进入远端等离子体源106，清洁气体在进入腔室之前于远端等离子体源106中被激发成等离子体。管108是导电管108。用来在腔室中将处理气体激发成等离子体的RF电流是自RF功率源110耦接至管 108。由于RF电流的「集肤效应」，RF电流沿着管108的外侧移动。RF电流将仅穿透导电材料达某种预定深度。因此，RF电流沿着管108外侧移动而处理气体在管108中移动。处理气体在管108中移动时从未「碰见」RF电流，因为RF电流并未穿透管108到足够远以在处理气体位于管108中时将处理气体暴露于RF电流。透过背板114提供处理气体至腔室。处理气体接着扩张至背板114与喷头116之间的区域118。处理气体接着移动通过气体通道156并进入处理区域148。另一方面，RF电流并未进入背板114与喷头116之间的区域118。反之，RF电流沿着管108的外侧移动至背板114。此处，RF电流沿着背板114的大气侧158移动。背板 114可包括导电材料。一实施例中，背板114可包括铝。另一实施例中，背板114可包括不锈钢。RF电流接着自背板沿着支架120移动，支架120包括导电材料。一实施例中，支架 120可包括铝。另一实施例中，支架120可包括不锈钢。RF电流接着沿着喷头116的正面 160移动，RF电流在此处将已经穿过气体通道156的处理气体于处理区域148中激发成为等离子体，而处理区域148位于喷头116与基板IM之间。以箭头「A」显示RF电流移动到达喷头116的正面160的路径。一实施例中，喷头116可包括导电材料。另一实施例中，喷头116可包括金属。另一实施例中，喷头116可包括铝。另一实施例中，喷头116可包括不锈钢。由于等离子体的缘故，材料被沉积于基板124上。基板可配置于基座126上，基座 126可移动于第一位置与第二位置之间，第一位置与喷头116间隔第一距离，而第二位置与喷头116间隔第二距离，其中第二距离小于第一距离。基座1 可配置于杆136上并藉由致动器140移动基座126。
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基板124是大面积基板，因此当在举升销130、132上提高时会呈弓状。因此，举升销130、132会具有不同长度。当透过狭缝阀开口 144将基板IM插入腔室时，基座1 可位于下方位置。当基座1 位于下方位置时，举升销130、132可延伸高于基座126。因此， 首先将基板1 置于举升销上。举升销130、132具有不同长度。外侧举升销130长于内侧举升销132，以致基板IM置于举升销130、132上时于中心下垂。提高基座126以接触基板 124。以中心向边缘进行的方式让基板IM接触基座126，以致可排除任何存在于基座126 与基板1 之间的气体。随后，举升销130、132跟基板IM —起由基座1 所提高。当提高基座1 高于狭缝阀开口 144时，基座1 会碰见遮蔽框架128。遮蔽框架 1 在未使用时坐落于突出部142上，突出部142是位于狭缝阀开口 144上方。由于遮蔽框架1 非常大，其可能没有适当地对准。因此，滚轴可存在于遮蔽框架1 或基座1 任一者上以允许遮蔽框架1 滚进基座1 上适当对准位置。遮蔽框架1 具有双重功能。 遮蔽框架1 保护未被基板IM覆盖的基座126区域免于沉积。此外，当遮蔽框架1 包括电绝缘材料时，遮蔽框架1 可电遮蔽沿着基座1 移动的RF电流与沿着壁146移动的 RF电流。一实施例中，遮蔽框架1 可包括绝缘材料。另一实施例中，遮蔽框架1 可包括陶瓷材料。另一实施例中，遮蔽框架1 可包括A1203。另一实施例中，遮蔽框架可包括金属，在该金属上具有阳极处理层。一实施例中，金属包括铝。另一实施例中，阳极处理层包括 Al2O3。RF电流需返回驱动该RF电流的功率源110。RF电流透过等离子体耦接至基座 126。一实施例中，基座1 可包括导电材料，例如铝。另一实施例中，基座1 可包括导电材料，例如不锈钢。RF电流经由经过箭头「B」所示的路径返回功率源110。为了缩短RF电流返回路径，可耦接一或多个带134至基座126。藉由利用多个带 134，RF电流将自这些带向下移动至腔室的底部138，接着反向向上至腔室的壁146。如下所述，RF返回路径元件亦可耦接于基座与遮蔽框架突出部142之间，以缩短RF电流返回路径。在带134不存在的情况下，RF电流将沿着基座126的底部、向下至杆136、并反向沿着腔室的底部138与壁146移动。沿着基座126的底部移动的RF电流与腔室的杆136或底部138任一者上的RF电流之间可能存在高电位差异。因为电位差异，可能在基座下方的区域150中产生电弧。带134降低区域150中电弧产生的机率。亦可能在壁146与基座间的区域152中产生电弧。当遮蔽框架128是绝缘材料时， 遮蔽框架1 可减少区域152中可能的电弧产生。下述的额外RF返回元件亦有助于降低区域152中的电弧产生。RF电流在到达功率源110的前沿着壁146与盖112返回。0形环 122电绝缘壁146与背板114。由于高电位差异，可能在喷头116与区域154中的壁146之间产生电弧。为了降低区域154中的电弧产生，可阳极处理靠近壁146的喷头116。图2是根据一实施例的基座202的等角图，使多个带204与基座202耦接。图2所示实施例中，沿着基座202不对称地分隔带204，以致接近基座202中心相对于基座角落具有更多的带。换句话说，相对于基座中心而言，箭头「C」所示带204之间的间距在基座202 角落附近较大。图3是根据另一实施例的基座350的示意俯视图，使多个带352与基座350耦接。 围绕「X」轴对称地配置这些带，但围绕「Y」轴则不对称地配置这些带。邻近腔室壁的侧边 358与360是实质相同的。侧边邪4是邻近狭缝阀开口。RF电流沿着壁反向移动以到达RF功率源。因此，当RF电流沿着具有狭缝阀开口的壁移动时，RF电流具有较长的路径。因此，侧边3M具有不同的带352配置。同样地，由于腔室的矩形形状，侧边356短于侧边358 与360，因此侧边356配置不同于侧边358与360。由于没有狭缝阀开口邻近侧边356，侧边 356的带352配置不同于侧边354。图4是根据一实施例的气体分配喷头402的示意横剖面图。喷头402具有多个气体通道404，多个气体通道404穿越于面对背板的上游侧418与下游侧412之间。显示的下游侧412为面对基板的凹面。可以理解在某些实施例中，下游侧412可为平坦的且实质平行于上游侧418。一实施例中，喷头402的上游侧418亦可如同图11所示般为凹面。气体通道404具有气室406、孔408与中空阴极腔410。气室406是因用来形成气体通道404的钻孔的缘故而存在的。孔408在喷头402的上游侧418上产生背压。由于背压的缘故，气体在穿过气体通道404之前可均勻地分布于喷头402的上游侧418上。中空阴极腔410允许等离子体在中空阴极腔410中的气体通道404中产生。相对于不存在中空阴极腔的情况下，中空阴极腔410可更佳地控制处理腔室中的等离子体分布。下游侧412的中空阴极腔 410的直径或宽度大于孔408。孔408的宽度或直径小于等离子体暗区，且因此并不预期在中空阴极腔410上方点燃等离子体。喷头402亦具有延伸向外朝向腔室壁的凸缘414。凸缘414不同于中心。因为凸缘414接近处理腔室，这是一个会产生电弧的位置。凸缘414与壁之间的RF电位差异可大到足以在喷头402与腔室壁之间产生电弧。为了避免产生电弧，可在凸缘414上(而非中心上)形成阳极处理层416。为了在凸缘414上形成阳极处理层416，首先藉由钻出气体通道404穿透喷头来形成喷头。可在钻孔之前或之后将下游侧412制成凹面。任何情况中，在形成喷头402之后， 喷头402相当脏且需要清洁。某些实施例中，可清洁喷头402。清洁之后，可阳极处理喷头 402。一实施例中，为了在清洁之后取得阳极处理层416，阳极处理整个喷头402以在整个喷头402上形成阳极处理层。接着，遮蔽欲保留阳极处理层416的凸缘414。之后，对喷头 402的未遮蔽部分进行去-阳极处理。接着移除遮蔽以留下以阳极处理层416覆盖的凸缘 414以及未阳极处理的喷头402的剩余部分。制造喷头的替代方式为清洁整个喷头并接着仅阳极处理凸缘414。一实施例中，阳极处理层416可包括绝缘层。另一实施例中，阳极处理层416可包括Al2O315另一实施例中，阳极处理层416可包括陶瓷材料。另一实施例中， 阳极处理层可包括Si02。另一实施例中，阳极X处理层416可包括聚四氟乙烯。另一实施例中，阳极处理层416可包括有机材料。图5是根据一实施例的气体分配喷头550相对于处理腔室壁554的示意横剖面图。如图5中所示，喷头550的凸缘558延伸接近壁554。通过凸缘552从背板悬挂出该喷头阳0。由于凸缘558接近壁554的缘故，壁554与凸缘558之间可能因为RF电位差异而产生电弧。沉积于凸缘558上的阳极处理层556作为绝缘体，以增加阻抗而减缓沿着喷头550移动的RF电流。阳极处理层556可避免电子自喷头550的高RF电位跳至壁554的低RF电位。阳极处理层556可薄到足以让RF电流持续沿着喷头550移动。然而，阳极处理层556的存在可厚到足以避免或减少喷头550与壁5M之间产生电弧。阳极处理层556 可薄到足以避免阳极处理层556的断裂。一实施例中，阳极处理层556的厚度在约20微米至约90微米之间，如箭头「D」所示。另一实施例中，阳极处理层556的厚度在约50微米至
8约63微米之间，如箭头「D」所示。一实施例中，阳极处理层556将沿着凸缘558在面对基板的侧边上延伸约0. 70微米至约0. 90微米之间的距离，如箭头「E」所示。一实施例中，阳极处理层556将沿着凸缘558在背对基板的侧边上延伸约0. 40微米至约0. 60微米之间的距离，如箭头「F」所示。一实施例中，阳极处理层556沿着面对基板的凸缘556表面延伸的距离大于阳极处理层556沿着背对基板的凸缘表面延伸的距离。相对于不应用阳极处理层与阳极处理或陶瓷遮蔽框架，除了阳极处理或陶瓷遮蔽框架之外，藉由具有喷头部分上的阳极处理层，可应用较高的RF功率。一实施例中，所用的功率水平可高于正常20%或更高。应用较高的功率水平可提高沉积速率并增加沉积薄膜的薄膜性质。举例而言，不仅使用30kW的功率水平，可使用接近40kW的功率水平而不需担心处理腔室中的电弧产生。图6是根据另一实施例的设备600的示意横剖面图，该设备600包含喷头602且喷头602上有阳极处理层604。基座606不仅具有耦接至基座606的带608，且基座606亦具有藉由延伸件610耦接至基座606底部的RF返回元件614。RF返回元件614耦接至突出部612，突出部612在基座606位于下方位置时支撑遮蔽框架616。图6中所示的RF返回元件614是一杆状物，该杆状物提供基座606与突出部612之间的电连接。RF返回元件 614提供的返回路径短于带608，因此，大部分的RF电流将藉由RF返回元件614(而非带 608)返回RF功率源。亦可搭配阳极处理层604与带608应用其他RF返回元件，这将描述于下。一实施例中，RF返回元件614可配置于突出部612上并自突出部612向下延伸，直到移动基座606的延伸件610接触RF返回元件614为止。图7A与7B是分别为绘示成可压缩接触件750的RF返回元件的一实施例的等角图与侧视图。此实施例中，可压缩接触件750被安装于基部705上，基部705可耦接至支架 452(以虚线显示)或作为支架452的一体部分，支架452随后耦接至基板支撑件。一实施例中，基部705包括开口 706，适以接收轴707。轴707是穿过开口 706可移动地配置，以提供基部705与轴707之间的相对移动。可压缩接触件750包括至少一弹性部分，此实施例中显示成弹性弹簧形状710A与 710B。弹簧形状710A、710B提供弹性给可压缩接触件750，而弹簧形状710A额外地提供电流的导电路径。一实施例中，弹簧形状710B耦接至管状件712，管状件712具有架设部分 714，架设部分714内含弹簧形状710B并提供与基部705耦接的架设介面。参照图7A与7B，弹簧形状710A、710B可为导电或绝缘材料所制成的可弯曲材料， 该可弯曲材料具有携带或传导电流的性质。一实施例中，可弯曲材料包括片状材料，诸如金属片或金属箔、电缆或电线、与上述的组合或其他弹性件或材料。弹簧形状710A、710B被暴露于等离子体腔室中的处理环境，该可弯曲材料被选择成能在处理环境中所遭遇的极端情况下适应且有效工作。一实施例中，弹簧形状710A、710B的可弯曲材料包括任何弹性金属或金属合金，该可弯曲材料在处理过程中实质上保有可弯曲特性，诸如机械设备完整性与/ 或弹性特性。在一方面中，弹簧形状710A、710B的可弯曲材料包括任何弹性金属或金属合金，该可弯曲材料在达到高于200°C的温度时仍基本上保有弹性。此实施例中，高于200°C 的温度下保有的材料可弯曲特性是实质上相似于材料在室温下的可弯曲特性。某些实施例中，可弯曲材料可为下列形式，弹簧片、圈状弹簧、压缩弹簧或其他可弯曲元件或形式。一实施例中，弹簧形状710A、710B包括金属材料或金属合金，可额外地以导电材料涂覆、缠绕或包覆金属材料或金属合金。金属与金属合金的实例包括镍、不锈钢、 钛、M0NEL 、铍铜、或其他导电弹性材料。涂层、缠绕或包覆的导电材料实例包括铝、阳极处理的铝或其他涂层、薄膜或材料片。一实施例中，弹簧形状710A包括镍或钛合金材料片，以铝箔缠绕或包覆镍或钛合金材料片。一实施例中，弹簧形状710B包括MONEL 400材料。可压缩接触件750包括接触垫715，接触垫715耦接至轴707的头部分716。弹簧形状710A的第一端耦接至且电连通于接触垫715，且一实施例中，弹簧形状710A的第一端被夹于头部分716与接触垫715之间。可利用固定件(诸如，螺栓或螺杆)耦接接触垫715 至头部分716。弹簧形状710A的第二端耦接至且电连通于基部705，且一实施例中，将弹簧形状710A的第二端夹于垫盖717与基部705之间。可利用固定件(诸如，螺栓或螺杆)耦接接触垫盖717至基部705。基部705、垫715、717、轴707与管状件712可由导电材料所制成，且额外地可以导电材料加以涂覆或缠绕。导电材料实例包括铝、阳极处理的铝、镍、钛、不锈钢、它们的合金或组合。一实施例中，垫715、717、轴707与管状件712是由阳极处理的铝材料或导电材料 (诸如，镍、钛、不锈钢、它们的合金或组合)所构成，并以导电材料(例如，铝)加以涂覆或
缠绕或包覆。图7C是自腔室主体102的内部空间所见多个可压缩接触件750的耦接配置的一实施例的等角横剖面图。显示的基板支撑件104位于上升位置中，以致接触垫715(此图未显示)接触延伸件458。各个可压缩接触件750耦接至个别支架452，而支架452耦接至基板支撑件104。可如所欲般移除或添加支架452。此外，可如所欲般添加或自现存支架452 移除基部705。图7D是从图7C的7D-7D线中取出的腔室主体102的一部分的俯视图。显示出接触垫715的一部分位于延伸件458下方。值得注意的是，可在腔室主体102的侧边与基板支撑件104之间接近可压缩接触件750。因此，可藉由人工在基板支撑件104上方的位置存取腔室主体102中的可压缩接触件750，以进行维修、检查、替换或移除。一实施例中，可移除两个耦接基部705至支架452的固定件780，以让基部705与支架452分离。因此，可藉由分别移除或安装两个固定件780来轻易地移除或替换可压缩接触件750。图8A耦接至支架452的可压缩接触件850的另一实施例的等角图，支架452被建构成耦接至基板支撑件(未显示)的横杆。此实施例中，除了三个弹簧形状810A-810C以夕卜，可压缩接触件850类似于图7A-7D所示的可压缩接触件750。弹簧形状810A、810B可为导电或绝缘材料所构成的可弯曲材料，该可弯曲材料具有携带或传导电流的性质。一实施例中，可弯曲材料包括片状材料，诸如金属片或金属箔、电缆或电线、与上述的组合或其他弹性件或材料。弹簧形状810A-810C被暴露于本文所述的等离子体腔室100与400中的处理环境，而可弯曲材料被选择成能在处理环境中所遭遇的极端情况下适应且有效工作。一实施例中，弹簧形状810A、810B的可弯曲材料包括任何金属或金属合金，该可弯曲材料在处理过程中实质上保有可弯曲特性，诸如机械设备完整性与/或弹性特性。一方面中，弹簧形状810A-810C的可弯曲材料包括任何金属或金属合金，该可弯曲材料在达到高于200°C 的温度时仍基本上保有弹性。此实施例中，高于200°C的温度下保有的材料可弯曲特性是实质上相似于材料在室温下的可弯曲特性。某些实施例中，弹簧形状810A与810B的可弯曲材料可为弹簧片或其他可弯曲元件或形状。弹簧形状810C可为圈状弹簧、压缩弹簧或其他可弯曲元件或形式。一实施例中，弹簧形状810A-810C包括金属材料或金属合金，可额外地以导电材料涂覆、缠绕或包覆金属材料或金属合金。金属与金属合金的实例包括镍、不锈钢、钛、它们的合金或组合、 M0NEL 、铍铜、或其他导电弹性材料。涂层、缠绕或包覆的导电材料实例包括铝、阳极处理的铝或其他涂层、薄膜或材料片。一实施例中，弹簧形状810A与810B包括镍或钛合金材料片，以铝箔加以缠绕或包覆。一实施例中，弹簧形状8IOC包括MONEL 400材料。一实施例中，弹簧形状810A、810B可为具有两端805A、805B的连续单一材料片或单一弹簧片，或者可为两个在各自端耦接至接触垫715的个别不连续材料片片段或两个弹簧片。此实施例中，显示出轴环813耦接至配置于管状件712中的第二轴809。轴环813可由导电材料(诸如，铝或阳极处理的铝)所构成。轴环813可包括螺帽或包括适以固定至第二轴809的螺纹部分。第二轴809可为较小的尺寸(例如，直径)，好让弹簧形状810C相称于上。图8B是图8A显示的可压缩接触件850的分解等角图。此实施例中，弹簧形状8IOD 是单一连续材料片或单一弹簧片。可以参照弹簧形状810A与810B所述的相同材料制造弹簧形状810D。图8C与8D是包括一体基部805的支架452的一实施例的等角图，以相似于第 7A-8B图所述的基部705来建构一体基部805。此实施例中，支架452被建构成耦接至基板支撑件104的长形横杆。支架452亦包括空的基部803，若想要的话，可将该基部803用来耦接额外的可压缩接触件850，这可提高可压缩接触件的模块性。图9A是可压缩接触件950的另一实施例的示意图。此实施例中，自腔室主体102 内部显示在端口处的可压缩接触件950。自腔室主体102内部的透视图可得知，该端口包括内侧壁902中的阻断部分或通道908，该内侧壁902被通道908的上部分904与下部分906 限制。可压缩接触件950包括耦接至接触垫715与基部905的弹簧形状910A、910B。弹簧形状910A、910B可由参照弹簧形状810A与810B所述的相同材料构成。基部905耦接至支架与/或基板支撑件，为了清晰的缘故，上述两者在此图示中并未显示。接触垫715在上升位置处适以接触延伸件958的接触表面960，延伸件958被固定地耦接至腔室主体102的内侧壁902。当可压缩接触件950耦接至基板支撑件且在上升位置并显示于此图示中时，基板支撑件将遮掩可压缩接触件950与延伸件958的部分的视野。 当基板支撑件下降以进行基板传送操作时，可压缩接触件950将与基板支撑件104 —同移动，以致不会有部分的可压缩接触件950干扰端口 412处的传送操作。图9B是可压缩接触件950的另一实施例的示意图。相似于图9A的图示，自腔室主体102内部显示端口 412处的可压缩接触件950。可压缩接触件950包括耦接至接触垫 715与基部905的弹簧形状910A、910B。基部905耦接至支架与/或基板支撑件，由于基板支撑件的存在会遮掩可压缩接触件950的视野，并未显示上述支架与/或基板支撑件两者。 此实施例中，弹簧形状910A、9IOB耦接至间隔件918。弹簧形状910A、9IOB与间隔件918包括的尺寸(例如，厚度或宽度)可允许弹簧形状910A、910B与间隔件918在内侧壁902与基板支撑件之间充分地移动。弹簧形状910A、910B可由参照弹簧形状810A与810B所述的相同材料构成。图IOA与IOB是腔室主体102部分的侧视剖面图，显示了图9A的可压缩接触件950耦接至基板支撑件104。图IOA显示上升位置中的可压缩接触件950与基板支撑件104，而图IOB显示下降位置中的可压缩接触件950与基板支撑件104。如上所述，当基板支撑件 104位于下降位置中时，并无部分的可压缩接触件950位于会干扰端口 412的位置中。藉由在喷头边缘(不在喷头的其余部分)上具有阳极处理或绝缘层，可实质上降低喷头与腔室壁之间的电弧产生。阳极处理或绝缘层的厚度足以增加阻抗而不会让阳极处理或绝缘层破裂。藉由降低电弧产生，可达到整个基板上的沉积厚度均勻性以及薄膜性质。虽然上述是针对本发明的实施例，但可在不悖离本发明的基本范围下设计出本发明的其他与更多实施例，而本发明的范围是由下方的权利要求书所界定。
权利要求
1.一种气体分配喷头，包括喷头主体，该喷头主体具有多个延伸穿过该喷头主体的气体通道，该喷头主体具有中心部分与外侧部分，在该外侧部分上具有阳极处理的涂层。
2.如权利要求1所述的气体分配喷头，其中该外侧部分更包括凸缘部分，该凸缘部分具有适以在处理过程中面对基座的第一表面、与该第一表面相对的第二表面、及用于连接该第一表面与该第二表面的边缘表面，并且，其中 该阳极处理的涂层被置于该喷头主体的凸缘部分上； 该阳极处理的涂层覆盖该边缘表面的至少一部分；该阳极处理的涂层自第一位置处延伸，该第一位置与该喷头主体的中心相隔第一距1 ；该阳极处理的涂层自第二位置处延伸，该第二位置与该喷头主体的中心相隔第二距离，该第二距离大于该第一距离；及该阳极处理的涂层自该第一位置与该第二位置两者处延伸，以致该阳极处理的涂层覆盖该边缘表面的至少一部分。
3.如权利要求1所述的气体分配喷头，其中该喷头主体包括铝，其中，该阳极处理的涂层包括选自下列所构成的群组的材料ai203、SiO2、聚四氟乙烯与前述材料的组合，并且，其中，该阳极处理的涂层的厚度在约50微米与约63微米之间。
4.如权利要求1所述的气体分配喷头，其中该阳极处理的涂层包括选自下列所构成的群组的材料A1203、SiO2、聚四氟乙烯与前述材料的组合，并且，其中，该阳极处理的涂层的厚度在约50微米与约63微米之间。
5.如权利要求1所述的气体分配喷头，其中该中心部分上不存在该阳极处理的涂层。
6.一种等离子体处理设备，包括处理腔室主体，该处理腔室主体具有数个壁与一个底面；基座，该基座被置于该处理腔室主体中，且该基座可移动于第一位置与第二位置之间；一或多个带，该一或多个带耦接至该基座并耦接至该底面或壁中的一或多个； 喷头，该喷头被置于该处理腔室主体中并与该基座相对，且该喷头具有一或多个延伸穿过该喷头的气体通道，该喷头包括阳极处理的涂层，该阳极处理的涂层被置于该喷头邻近所述壁的那些部分上；及遮蔽框架，该遮蔽框架被置于该处理腔室主体中且在该基座与该喷头之间，该遮蔽框架可移动于第三位置与第四位置之间，该第三位置与该基座有所间隔，而该第四位置接触该基座。
7.如权利要求6所述的设备，其中该遮蔽框架包括Al2O315
8.如权利要求6所述的设备，其中该阳极处理的涂层包括选自下列所构成的群组的材料:A1203、SiO2、聚四氟乙烯以及前述材料的组合，并且，其中，该喷头包括铝。
9.如权利要求6所述的设备，其中该阳极处理的涂层的厚度在约50微米与约63微米之间。
10.如权利要求6所述的设备，其中所述带是对称地沿着第一轴配置且不对称地沿着第二轴配置，该第二轴垂直于该第一轴。
11.一种等离子体增强化学气相沉积设备，包括 腔室主体，该腔室主体具有多个壁与一个腔室底面；基座，该基座被置于该腔室主体中且可移动于第一位置与第二位置之间，该第一位置与该腔室底面相隔第一距离，而该第二位置与该腔室底面相隔第二距离，该第二距离大于该第一距离；多个带，该多个带耦接至该基座并耦接至该腔室底面与多个壁中的一或多个，所述多个带是沿着该基座非均勻地分布的；及气体分配喷头，该气体分配喷头被置于该腔室主体中且与该基座相对，该气体分配喷头具有多个延伸穿过该气体分配喷头的气体通道，且该气体分配喷头具有中心部分与边缘部分，该气体分配喷头包括阳极处理的涂层，该阳极处理的涂层被置于该喷头上且延伸于该气体分配喷头的表面上，该阳极处理的涂层在该边缘部分上的厚度大于该阳极处理的涂层在该中心部分上的厚度。
12.如权利要求11所述的设备，更包括喷头，该喷头被置于该气体分配喷头与该基座之间，其中，该遮蔽框架包括陶瓷材料，并且，其中，该遮蔽框架包括ai2O3。
13.如权利要求11所述的设备，其中该阳极处理的涂层包括选自下列所构成的群组的材料:A1203、SiO2、聚四氟乙烯以及前述材料的组合，并且，其中，该喷头包括铝。
14.如权利要求11所述的设备，其中该阳极处理的涂层的厚度在约50微米与约63微米之间。
15.如权利要求11所述的设备，其中所述带是对称地沿着第一轴配置且不对称地沿着第二轴配置，该第二轴垂直于该第一轴。
全文摘要
本文揭露的实施例大致关于具有阳极处理的气体分配喷头的设备。在大面积平行板的RF处理腔室中，控制RF返回路径将具有挑战性。RF处理腔室中经常碰到电弧的产生。为了减少RF处理腔室中的电弧产生，可耦接多个带至基座以缩短RF返回路径；可在处理过程中耦接陶瓷或绝缘或阳极处理的遮蔽框架至基座；且可沉积阳极处理的涂层于最接近腔室壁的喷头边缘上。阳极处理的涂层可减少喷头与腔室壁之间的电弧产生，并因此增进薄膜性质并提高沉积速率。
文档编号H05H1/34GK102460649SQ201080026164
公开日2012年5月16日 申请日期2010年5月13日 优先权日2009年5月13日
发明者J·M·怀特, R·L·蒂纳, S·安瓦尔, 古田学, 崔寿永, 朴范秀, 栗田真一 申请人:应用材料公司