CN1924085A - 用于制程处理室喷洒头的悬置机构 - Google Patents
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Abstract
用以在制程处理室中悬吊喷洒头的悬吊壁内的应力可通过下列一或多种方式予以改善:(1)气体密封外围,协助保护悬吊壁不直接接触制程气体。该气体密封外围连接至处理室壁或喷洒头,但非直接连接两者;(2)悬吊壁中的开口,在处理室盖件开启时,所述开口可减少悬吊壁暴露于制程气体或周遭环境的机会;(3)实质上垂直配置的一或多个裂口,位于悬吊壁中以协助悬吊壁水平弯折或弯曲;(4)数个悬吊壁,其各自的中心部为共平面。
Description
技术领域
本发明是关于用于悬吊喷洒头的设备及方法,其中喷洒头是用于将气体分配至制造平面显示器、半导体及其它电子组件的真空处理室。更明确而言,本发明是关于最小化因悬置机构与喷洒头的热膨胀及收缩所致的应力。
背景技术
一般像平面显示器及集成电路的电子组件通常是由一连串制程步骤制造而成,使数种层沉积于一基材上,并使沉积材料蚀刻为所欲图案。制程步骤通常包括等离子增强化学气相沉积制程、热化学(非等离子)气相沉积制程以及等离子增强蚀刻制程。
基材通常是安放于真空处理室(称为制程处理室)内的悬吊器(或称为吸盘或工作件支撑件)上。化学气相沉积及蚀刻制程通常需要基材处于升高温度下,使悬吊器可由某些机制(如电阻或辐射加热)加热。于等离子制程中,等离子便可供应额外热量至基材及悬吊器。
制程气体混合物通常会经由气体分配板(通常称为喷洒头或喷洒器,具有数百或数千个孔洞或通道穿通其中)分配至制程处理室中。喷洒头通常具有平面或略具弧度的下表面,设在邻近基材(及悬吊器)上表面或与的平行处,且气体通道分布在整个喷洒头表面,以使分配通过喷洒头的制程气体均匀地分配于基材(及悬吊器)区域上。
于等离子制程中,电能或电磁能量可耦合至制程气体,以将的激发成等离子态。电将可将气体混合物解耦合为离子物种,以执行所欲沉积或蚀刻制程。于电容激发的等离子处理室中,等离子是由施加于喷洒头(作为阳极)、及悬吊器(作为阴极)间的射频电源所激发。等离子处理室中喷洒头的范例已揭示于1989年8月8日由Chang等人领证,共同受让予本申请受让人的美国专利第4,854,263号中。
一般都希望喷洒头能维持在能与悬吊器相当的高温,使喷洒头不会冷却悬吊器。以往的喷洒头设计是利用相当厚的安装凸缘将喷洒头安装在制程处理室壁,其中凸缘会因喷洒头的热被导至制程处理室相对较冷的室壁而维持在不乐见的低温。反之,2002年11月12日由White等人所领证且受让予本申请受让人的美国专利第6,477,980号案、以及2004年8月10日由Keller等人所领证且受让予本申请受让人的美国专利第6,772,827号案中,是揭示一种具有薄悬吊壁的改良式喷洒头悬置机构,其具有高热阻抗以让喷洒头所吸收的热(来自受热悬吊器及等离子)维持在喷洒头中,藉以使喷洒头温度与悬吊器温度相当。
前述美国专利案6,477,980及6,772,827中更揭示了该悬吊壁可弯曲以容纳受热喷洒头的热膨胀。例如,前两件专利案是描述一矩形铝喷洒头由四片悬置部件(悬吊壁)分隔,且该四件悬吊部件分别连接至喷洒头的四侧,每一悬吊壁均为矩形铝薄片。每一薄片都薄到足以弯曲,使得其可以大致垂直于薄片表面的方向快速弯曲,来容纳喷洒头的热膨胀。
前述美国专利第6,772,827(第5-7图及第17图)更描述一额外的改良,其中每一悬吊壁并非坚固地接附至喷洒头,而是藉由喷洒头边缘向下凸入的销所连接,以与每一悬吊壁底部凸缘中的对应狭缝嗫合。所述狭缝较销为大,以让各悬吊壁可按平行于悬吊壁平面的水平方向(亦即垂直于悬吊壁弯曲的方向)相对于喷洒头作滑动。如该专利中所述,在处理室盖件开放于大气时,如此的滑动对于容纳悬置机构的快速热收缩有相当助益,因其可使悬置机构冷却较厚实的喷洒头为快。
然而,申请人发现在喷洒头及悬置机构底部凸缘的温度超过摄氏220度时,铝的黏滞现象(stiction)有时会阻碍了悬吊壁相对于喷洒头作滑动。因此,若处理室盖件在悬置机构仍热的时后开启,悬置机构可能会受到热冲击,使悬置机构快速冷却及收缩,同时底部凸缘仍黏附于喷洒头。
此外,即便销及狭缝可成功阻却悬置机构与喷洒头间的应力,所述销与狭缝仍无法阻档悬吊壁内因悬吊壁上方部及下方部间有快速温差变化所致的潜在伤害性应力。申请人已发现在热悬置机构突然冷却时通常会有这样的快速温差变化。这样的快速冷却也会在高温制程步骤(例如热化学气相沉积或等离子制程步骤)后紧接着实施低温步骤(例如处理室洁净步骤)时发生。因此,业界对于可减少悬吊壁中热诱发应力的改良设计仍有需求。
发明内容
本发明包括各种可个别或结合使用以改善悬吊壁内热诱发应力的实施态样。
本发明其中一种态样为气体密封外围,用于封围空间(即,进气空间)的侧,其中制程气体可藉由所述侧自处理室壁中的进气口进入喷洒头中的出气口。因为气体密封外围具有气体封围功能,悬置机构较佳可设于该气体密封外围所封围的空间的外侧,以使气体密封外围保护悬置机构不暴露于制程气体中。
更明确而言,气体密封外围是连接于处理室壁或喷洒头,但并非连接于两者。气体密封外围未连接至处理室壁或喷洒头的上或下端可藉由数个间隙与处理室壁或喷洒头分隔,其中所述间隙的结合面积并未大于气体密封外围的外表面积的三分之一。
本发明的第二态样为一种具有一或多个悬吊壁的悬置机构,每一悬吊壁包括一或多个开口,共同占据悬吊壁至少百分之五的面积。所述开口可减少悬吊壁暴露在制程处理室内气体的面积,以减少悬置机构中的应力,进而降低悬置机构及前述气体间的热传送速率。
当不慎开启处理室盖件而让处理室内部在未先冷却处理室组件便暴露于周遭大气时,所述开口对于减少悬吊壁内的应力(热冲击)特别有利。所述开口可减少悬吊壁暴露在周围大气压力下突入处理室的冷却空气的面积。
本发明的第三态样为一种具有一或多个悬吊壁的悬置机构,所述悬吊壁中各包括一或多个大致垂直配置的裂口(rifts)。一或多个大致垂直配置的裂口可为大致垂直伸长的单一裂口、或数个任一形状的裂口彼此以大致垂直方向分隔。对本专利说明书及申请专利范围而言,「大致垂直」意指垂直45度角内。裂口可为任一形状的狭缝、穿孔或开口,以整个延伸通过悬吊壁。或者,裂口可为不整个延伸通过悬吊壁的沟槽或缺口。较佳而言,所述裂口可藉由削弱裂口位置处的壁的方式改善悬吊壁中的应力,藉以协助悬吊壁响应热应力的水平弯曲或形变。
本发明的第四态样包括以数个悬吊壁取代所述悬吊壁的至少一者,其中该数个悬吊壁各中心部为共平面。以两个、三个或更多共平面的悬吊壁取代一悬吊壁的方式可减少各悬吊壁宽度约二、三或更多倍,藉以相应地降低各悬吊壁中任一热诱发应力的水平分量。
附图说明
图1为等离子处理室的部分截面、概要侧视图,其包括本发明的气体密封外围。
图2为悬置机构、喷洒头及气体密封外围的垂直截面图。
图3为悬置机构的平面图,其显示本发明较佳实施例的特征具有习知设计的态样。
图4为图1的等离子处理室的部分截面概要图,其更包括用于喷洒头的中心支撑件。
图5为第1、2及4图的气体密封外围的概要图。
图6、7及8为图2悬置机构、喷洒头及气体密封外围的垂直截面图,但显示邻近气体密封外围下端的喷洒头边缘部分的替换实施例。
图9为悬置机构的一壁的侧视图,其具有本发明第二实施态样中垂直延伸的伸长开口。
图10为悬置机构的一壁的替换实施例侧视图,其开口皆延伸至悬置机构底部边缘。
图11为悬置机构的一壁的第二实施例侧视图,其中各开口是仅绕开口周围部分切割的方式形成,但留有一边缘完整。
图12为悬置机构的一壁的侧视图,其具有本发明第三实施例的一或多个垂直伸长裂口。
图13为悬置机构的一壁的替换实施例侧视图,其具有一或多个垂直配置的裂口,其中各垂直配置裂口至少包含数个以大致垂直方向间隔的裂口。
图14为悬置机构的平面图,其依据本发明第四实施例,具有以垂直间隙分隔的数个共平面悬吊壁。
主要组件符号说明
10 工作件 12 工作件支撑件、吸盘、晶座
14-18 处理室壁 14 处理室侧壁及顶壁
16 盖件 18 顶壁、进气歧管
19 盖体(非功能性) 20 喷洒头/散流器
22 出气通道 26 进气通道
28 进气转向板 30 进气空间(进气歧管的内部区域)
31 排气狭缝 32 排气空间
33-38 介电衬垫 40 螺栓
42 U型条 45-48 O型环
50 悬吊壁 52 上凸缘
54 下凸缘 56 安装孔
57 安装孔 60 喷洒头边缘
62 沟槽 64 销
66 沟槽 68 突起
70 气体密封外围 72 上凸缘
74 内表面 80 开口
81 侧壁部分 82 箭头
84 裂口 86 开口
100 中心支撑件 102 横向气体通道
104 下方气体通道 106 安装环
108 制动螺杆
具体实施方式
1.制程处理室概述
图1及图2是显示一制程处理室,其包括本发明的悬吊喷洒头20及气体密封外围70。在描述本发明的前,将先说明制程处理室的其它组件。
制程处理室为适于化学处理工作件或基材10的真空处理室,该化学处理为一是列制造工作件上的电子组件(例如平面显示器或半导体)步骤的其中一步。工作件是藉由工作件支撑件12支撑于处理室内,该支撑件也称为静电吸盘或晶座(susceptor)。可于处理室内进行制程处理的工作件10的常见范例包括上面可制造平面显示器的矩形玻璃基材、或上面可制造集成电路的圆形半导体晶圆。
制程处理室具有一盖体或处理室壁14、16、18,其可使处理室内部呈真空封围。于所示实施例中,处理室的侧壁及底璧也可制造成单一壁14。处理室壁的顶部设有一铰盖件16以及一进气歧管顶壁18。工作人员可藉由升举或移除盖件16的方式进出处理室内部。O型环45、46、48(若干未显示)可提供处理室侧壁及底璧14、处理室盖件16及进气歧管顶壁18间的真空密封。处理室侧壁及底璧14、处理室盖件16及进气歧管顶壁18皆为处理室壁可考量的部分。
于工作件上进行制造半导体或其它电子组件的制程中,或将一或多种制程气体经由进气歧管分配至处理室中。进气歧管包括进气歧管顶壁18、喷洒头20(也称为散流器或气体散流板)以及进气歧管侧壁(下文将再予界定),其等共同围绕一空间,此处称为进气空间(gas inlet plenum)30,而构成进气歧管的内部区域。
至少一进气通道26会耦接于外部气体源(未示出)及进气空间30之间。于图1实施例中,进气通道为一延伸过进气歧管顶壁18的开口或管部。该气体源可供应制程气体至进气通道26,使气体由该处流入进气空间30,接着经由喷洒头20中的出气通道22由进气空间流入处理室内部。数百或数千各个进气通道22通常是均匀分布在喷洒头的整个区域。
习知真空泵(未示出)可将处理室内维持在所欲的真空位准,并经由环形排气狭缝31将制程气体及反应产物自处理室排出,接着排入环形排气空间32,继而通过排气通道(未示出)进入泵。
进气歧管侧壁则界定为一或多个制程处理室组件,其可共同提供进气歧管顶壁18及喷洒头20间的气体密封。于图2所示较佳实施例中,本发明新颖的气体密封外围70(下文将详述)也可作为进气歧管侧壁。于未设气体密封外围(但其余皆同)的替换实施例中,悬置机构50便可作为进气歧管侧壁。
进气歧管侧壁应能提供充分紧密的气体密封-亦即,足以阻止气体泄漏(藉由流经喷洒头出气通道22而非由进气歧管侧壁中的间隙泄漏的方式)-以使流入进气空间30的多数气体进入制程处理室内部。可接受的泄漏量取决于工作件上实施的制程,但于多数制程中泄漏应小于百分之十。亦即,经由进气通道26进入进气空间的气体只有小于百分之十(十分之一)应经由进气歧管侧壁泄漏,使至少百分的九十的气体经由进气通道22分配至制程处理室。最坏的情况下,进入进气空间的气体不应有超过百分之四十经由进气歧管侧壁泄漏出。
进气歧管一般包含进气转向板(gas inlet deflector)28,以阻止气体按直线路径由进气通道26流入喷洒头中心处笔直紧邻的出气通道22,藉以协助喷洒头中心及边缘处的各个气体流率均匀化。于图1实施例中,进气转向板28是由圆形盘组成,其直径略大于进气通道26的直径,且藉由柱部(未示出)悬吊于进气通道下方。
于较佳实施例中,喷洒头20为3公分厚的铝板。较佳而言,该铝板应够厚至足以使其在大气压力下处理室内形成真空时不会明显变形。
喷洒头20周围是以可弯曲悬置机构悬吊,其包含一或多个悬吊壁50。悬置机构的弯曲性能容纳喷洒头在温度升降时的快速膨胀及收缩。悬置机构下文将在标题“2.用于喷洒头的可弯曲悬置机构”中细述。
于制程处理室中进行的某些类型工作件制造制程(例如热化学气相沉积)是于无等离子下实施。许多其它制程(如等离子增强型化学气相沉积或等离子蚀刻制程)则需要等离子。适用于等离子制程的制程处理室称为等离子处理室。
在一类型的等离子处理室中,是藉由电容耦合电源(利用连接至处理室内的电极的射频电源供应器(未示出))予等离子的方式于处理室内形成或维持将电源。于电容耦合等离子处理室中,喷洒头20通常是由导电材料(较佳为铝)组成,以使其作为电极。因此,提供充分导电及稳定的电性接触予喷洒头以操控射频电源的高位准(通常为千瓦级)非常重要。
于某些等离子处理室配置中,喷洒头20是直接连接至电性接地的处理室壁14-18。然而,所示实施例的等离子处理室配置中喷洒头20是电性接至射频电源供应器的一不接地输出,以使喷洒头作为阳极。处理室侧及底璧14以及处理室盖件16是连接至电接地端并因此可作为阴极。悬吊器或工作件支撑件12一般也是电性接地,但可选择性连接至第二射频电源供应器(通常称为偏压电源供应器)。本发明无论是否喷洒头为射频供电都相当有用。
因为进气歧管顶壁18及喷洒头20为射频供电,介电衬垫33、34、35、36安装于此等射频供电的组件以及电性接地的处理室盖件16之间。为将等离子集中在处理室中工作件支撑件12及喷洒头20之间,处理室中靠近工作件支撑件或喷洒头的其它金属表面通常会以介电衬垫覆盖。例如,图1是显示一覆盖处理室盖件16的介电衬垫37及覆盖处理室侧壁14的内表面的介电衬垫38。
盖体19通常是接附至处理室盖件16的顶部,以保护工作人员不会意外接触射频供电的顶壁18或喷洒头。由于盖体19对于此处所述其它处理室组件的功能并非如此重要,下文不会再作进一步讨论。
于等离子处理室中,喷洒头中的出气通道22直径应小于等离子暗区的宽度,以避免等离子处理室内的等离子进入进气空间30。暗区宽度以及因应的排气通道的最佳直径,乃取决于处理室所欲实施的特定半导体制造制程的处理室压力及其它参数。或者,为利用特别难以分解的试剂气体实施等离子制程,一般可能希望利用具有窄入口以及宽、喇叭状出口的通道,如前文提及授予Chang等人的美国专利第4,854,263号案中所述。
处理室组件应由不会污染半导体制造制程(欲实施于处理室中)、且可抵抗制程气体腐蚀的组件组成。铝为用于处理室内所有组件(除O型环及介电衬垫33-36)的较佳材料。
2.用于喷洒头的可弯曲悬置机构
图2及图3更详细显示悬置机构。喷洒头20是由可弯曲悬置机构所悬吊,可弯曲悬置机构包括一或多个可弯曲悬吊壁50。悬置机构的弯曲性可容纳喷洒头在温度升降时的快速膨胀及收缩。
喷洒头20膨胀的量与喷洒头的温度及其宽度两者成比例。由于宽度的关是,在处理较大工作件(例如大型面板显示器)所需较大喷洒头时,能否不发生机械应变下容纳喷洒头的热膨胀就变的相当重要。为最小化来自工作件及悬吊器传至喷洒头的热,一般希望能将喷洒头温度维持在摄氏350至400度,同时于处理室中进行化学气相沉积制程。于如此高温下,铝喷洒头在各维度上会有约百分之一(1%)的膨胀。例如,宽度105公分×125公分的喷洒头会膨胀约12厘米。而喷洒头的各边缘会相对于喷洒头中心处的固定参考点向外膨胀此量的一半(0.5%)。
于处理室一般操作期间,当喷洒头20的宽度响应其温度增加而膨胀时,喷洒头会推动可弯曲悬挂壁50向外弯曲(亦即,以沿着喷洒头半径方向,其大概垂直于悬置机构的平面)喷洒头所膨胀的量。
为支撑喷洒头的重量,可弯曲悬置机构50的上方部是直接或间接连接至处理室壁14-18,且悬置机构的下方部亦直接或间接连接至喷洒头20。所谓“间接连接”是指悬置机构的上方部与处理室壁之间可能连接有中间组件,例如介电衬垫或安装凸缘。同样的,前述中间组件也可连接于悬置机构的下方部及喷洒头之间。
在本专利说明书中,当描述两个组件相连接时,除非特别指明,否则它们也可为直接或间接连接,而两个组件也可建构为单一材料部件,而非两个独立部件彼此相接。例如,悬置机构50及喷洒头20可由单一铝块加工而得。
所示实施例是用于处理其上欲制造平面显示器的大型矩形玻璃基材或工作件10。工作件支撑件或晶座12、进气歧管顶壁18以及喷洒头20截面均为矩形。悬置机构至少包含四个悬吊壁50,分别连接至喷洒头的四侧。四个悬吊壁的各者为一铝片,其具有延伸于进气歧管顶壁18及喷洒头之间的中心平面部。中心平面部薄至足以弯曲,以使其可响应喷洒头热膨胀及收缩而作弯曲。
四个板片50的各者于靠近其上端处呈直角弯曲,以形成上凸缘52;并于靠近其下端处呈直角弯曲以形成下凸缘54,如图3所示。
各悬吊壁50的上凸缘52是以螺栓40接附至进气歧管顶壁18。较佳而言,各上凸缘52与进气歧管顶壁的连接可藉由铝条42强化的,铝条具有U型截面,延伸各上凸缘52的整个宽度,并位于该螺栓头及上凸缘之间。所示实施例包括四个强化条部42,每一上凸缘52适配一条部。
各悬吊壁的下凸缘54是可滑动地安装于喷洒头边缘60中的沟槽62内。未避免下凸缘54由沟槽62滑出,各下凸缘具有数个安装孔56、57,且各安装孔皆嗫合一自喷洒头边缘向下延伸的对应销64。如图2所示,喷洒头边缘包括一邻近各销的切口(cutout),以提供销插入的空间。在插入后,各销的下端可向内弯折以使其卡合在喷洒头边缘的小向外突出部的上,避免销掉入。
如图3所示,少数靠近各下凸缘54中心处的安装孔56是呈圆形,其直径仅略大于销的直径,界已维持喷洒头中心以及悬吊壁50之间的对齐。其余安装孔57则以平行于下凸缘长直径的方向拉长,以让喷洒头及下凸缘间沿前述方向(亦即,沿平行喷洒头边缘的水平方向以及垂直悬挂壁中心部平面的垂直方向)有相对的热膨胀及收缩。
可弯曲悬置机构50可支撑前述图1实施例中喷洒头的整个重量。由于此实施例的悬置机构仅有邻近其边缘处支撑喷洒头,喷洒头中心会随时间而下陷。为避免中心下陷,较佳是将喷洒头中心支撑件100-108加至悬置机构,如图4所示。
喷洒头中心支撑件100-108具有一管状气体导管100,延伸过进气歧管顶壁18中的中心开口。喷洒头20于其上表面中心处具有一凹洞,延伸喷洒头约三分之二的深度。气体导管的下端会延伸至此凹洞并藉凸缘机械地支撑喷洒头中心,该凸缘是自气体导管下端往外径向延伸以抵邻喷洒头互补凸缘(径向向内延伸于凹洞开口的上)的底面。因此,中心支撑件100-108会支撑喷洒头重量的一部份,而可弯曲悬置机构50则支撑其余重量。
数个径向延伸的气体通道102可将气体导管100耦接至进气空间30。一或多个向下延伸的通道104会将气体导管内部耦接至凹洞或气体导管底部与喷洒头气体通道22(凹洞下方)上端之间的空间。因此,气体导管100及气体通道102、104内部结合起来便成为进气通道26。
气体导管100的上端藉由安装环106及制动螺杆108(使气体导管高度可作调整)安装于处理室盖体19。升起气体导管可将喷洒头102中心提高。因此,气体导管的高度可作调整,以避免喷洒头中心下陷或达喷洒头所欲的轮廓。
安装环106可围绕气体导管100的部分而延伸通过处理室盖体。安装环106是坚固接附至处理室盖体,较佳是藉由螺栓的方式为之。气体导管的上端藉由数个制动螺杆接附至安装环的上端,以使气体导管的高度可藉由旋转螺栓的方式进行调整。更明确而言,气体导管的上端具有向外延伸的凸缘,其具有数个螺孔以承接制动螺杆。各螺栓的下端是延伸至安装环中的螺孔。制动螺杆(jack screw)为一种普通螺栓,名词“制动(jack)”仅为描述其功能。
本发明下文所述全部态样对于图4具有喷洒头中心支撑件的实施例、以及图1不具前述中心支撑件的实施例皆有助益。
3.冷却期间悬置机构应力的问题
为最小化悬置机构50及喷洒头20间因热膨胀差异造成的应力,悬置机构及喷洒头较佳是由相同材料组成,较佳为铝,以使其响应温差时有相同量的膨胀与收缩。此外,先前所述将各悬吊壁的下凸缘滑动接附至(利用数个与伸长孔洞嗫合的销)喷洒头的方法可使悬吊壁及喷洒头间有特定的相对移动量,以容纳可能因悬吊壁与喷洒头间的温差所导致的热膨胀差异。
然而,如发明背景所述,悬吊壁内温度梯度的快速差异会致使悬吊壁内有应力产生,而最后使悬置机构变形、破裂或扯裂。于实务中,此种温度梯度的快速差异通常是因实施制程顺序中的高温制程步骤(如热化学气相沉积或等离子制程步骤)时悬吊壁的快速冷却所致。同样的,若处理室盖件16不慎打开,且在未先使处理室组件(特别是喷洒头)冷却至室温便使悬吊壁50暴露于周遭大气而快速冷却时,快速冷却的情况就会发生。
当前述快速冷却发生时,悬吊壁50通常会因其可能较佳是较喷洒头为薄(而因此有较低的热质量)的关是而冷却较喷洒头20为快。悬吊壁倾向能够薄到可作极度弯曲,使其可向外弯曲而容纳喷洒头的热膨胀。反之,喷洒头也至少应够厚到足以避免喷洒头响应温度梯度时下表面轮廓的变形,因任何前述变形都将使工作件上正进行的制程有空间上的不均匀。例如,于较佳实施例中悬吊壁铝板厚度为1mm,而铝喷洒头厚度为30mm。
当冷却气体供应至进气空间30时,悬吊壁50将会因悬吊壁有较低的热质量而冷却较喷洒头20快些。此外,因喷洒头冷却较慢且具有较高的热质量,喷洒头会传热予各悬吊壁的下方部,以避免下方部冷却的与上方部一样快。各悬吊壁50的冷上方部与热下方部间的温度梯度会于各悬吊壁中形成机械应力,这是因为上方部冷却较快,故其收缩较下方部为快。此种由温度梯度所导致的机械应力通常称为热应力或热冲击。
本发明提出四种解决方案,其可单独或结合使用以降低悬吊壁中的热应力:(1)气体密封外围,其可协助保护悬吊壁不会直接与制程气体接触;(2)悬吊壁中的开口,其在处理室盖件开启时可减少悬吊壁暴露于制程气体或周围温度的机会;(3)一或多个大致垂直配置的裂口,位于悬吊壁中以协助悬吊壁的水平弯折或弯曲;(4)数个悬吊壁,其各自的中心部为共平面。
4.气体密封外围
如图1、2、4及5所示,本发明的一态样为气体密封外围70,其用于封围空间(即,进气空间30)的侧边,制程气体会由处理室壁中的进气口26经由该空间流入喷洒头20中的出气口22。
于发明背景中所述的习知悬吊喷洒头中,进气空间的测边是以悬吊壁封围。于本发明态样中,是藉由气体密封外围70提供此气体封围的功能,而非悬吊壁。因此,本发明是使悬吊壁50较佳地位于气体密封外围所封围的空间(亦即,进气空间30)外侧,以使气体密封外围介于进气空间30及悬吊壁50之间,如图1、2、4及5的较佳实施例所示。于此较佳实施例中,气体密封外围可保护悬吊壁不会直接接触进入处理室中的制程气体,藉此可在处理室中进行热制程后突然有冷的制程气体供入时,降低悬置机构内的冷却速率以及温度梯度。
于图4的替代实施例中,可弯曲悬吊壁50是维持在进气空间30外侧,但悬置机构更包括一位于进气空间内的喷洒头中心支撑件100。亦即,中心支撑件100并未受气体密封外围70保护不与制程气体接触。
现暂放下所述实施例,回头参照本发明的一般说明,气体密封外围70是延伸于一邻近处理室壁14-18的上方部以及一邻近喷洒头20的下方部之间。如下面三段所将解释,“邻近(adjacent)”意指“连接至(connected to)”、“邻抵(abutting)”或“藉由下文所界定的一或多个间隙分隔(separatedfrom by one or more of the gaps defined in the following paragraphs)”。
气体密封外围70是连接至处理室壁或喷洒头,但并未连接至两者。亦即,要不气体密封外围的上端是连接至处理室壁、就是气体密封外围的下端连接至喷洒头,但并非两者皆连接。因此,与连接至处理室壁与喷洒头两者的悬置机构50不同的是,气体密封外围并不会支撑喷洒头的重量,且气体密封外围有较多的自由度可作膨胀与收缩,而不会受限于喷洒头及处理室壁间的距离。气体密封外围未连接至处理室壁或喷洒头的上或下端称为气体密封外围的“未连接”端。
为辨明先前段落中所用的名词,若气体密封外围70的上端连接至处理室壁14-18,则气体密封外围的下端便为气体密封外围的“未连接端”,而“该一组件(said one component)”则为喷洒头20。反之,若气体密封外围的下端连接至喷洒头,则气体密封外围的上端便为气体密封外围的“未连接端”,而“该一组件”则为处理室壁。
因为气体密封外围70并未连接至处理室壁14-18或喷洒头20的任一者,气体密封外围未连接的上或下端可藉数个间隙与该一组件分隔,其中该数个间隙数目大于或等于零。若间隙数目为零,表示气体密封外围未连接的端邻抵该一组件,如第6及7图的实施例所示,下文将再予详述。图8(也描述于下文)是绘示气体密封外围与悬置机构间间隙数目非零的态样。
气体密封外围是经配置使其包围处理室壁及喷洒头间的区域的侧边,以使处理室壁、喷洒头、气体密封外围以及前述间隙可共同封围进气空间30,亦即,制程气体可自进气通道26通过该空间流入出气通道22。(此处用词“包围”是指围绕或环绕前述区域的侧边,而非暗指一环状外形)。
如前文所述,气体密封外围较佳是由悬吊壁50朝内径向地设置,以使气体密封外围介于进气空间与悬吊壁50之间,亦即,使悬吊壁50位于进气空间30外侧。若间隙数目如先前内容界定为零(亦即,若气体密封外围及该组件间未连接的上或下端间未有间隙、且气体密封外围未连接该组件时,其中前述组件为处理室壁14-18或喷洒头20,如先前内容所解释者),则气体密封外围70将完全阻却制程气体流经进气空间30与悬置机构接触。
反之,若有前述间隙存在,一部份进入进气空间30的制程气体会由所述间隙泄漏并接触悬吊壁50,因而不乐见地冷却悬吊壁。一部份经由所述间隙泄漏的制程气体大致与所述间隙的结合面积对气体密封外围的内表面74的面积(亦即,面对进气空间30的表面,即面对进气歧管的内部30)的比例成比例。为使气体密封外围能实质上保护悬吊壁不受制程气体流的冷却,本发明亦预期了所述间隙的结合面积不应大于气体密封外围内表面积的三分之一,较佳不大于十分之一。
于所示进气歧管顶壁18及喷洒头20为矩形截面的较佳实施例中,气体密封外围70较佳包括四片分别连接至进气歧管顶壁四侧的部件,而四部件的各者较佳为矩形铝片。
气体密封外围70各片的下端较佳悬挂邻近喷洒头20的边缘60,以最小化气体密封外围以及喷洒头间的任一间隙尺寸。于图2所示较佳实施例中,喷洒头边缘60的上表面包括一沟槽66,其接近且平行于喷洒头周围。气体密封外围的各片的下端延伸至沟槽66中,藉以延伸至喷洒头上表面的下方。当喷洒头响应升高温度而膨胀时,沟槽66的径向内壁会邻抵及向外推动气体密封外围70的各片的下端。因此,气体密封外围及喷洒头间的任何间隙都可忽略,以于气体密封外围及喷洒头间形成良好密封。
如先前标题“2.用于喷洒头的可弯曲悬置机构”中所解释,气体密封外围70的各片较佳应薄至足以弯曲。于较佳实施例中,各板片为1mm厚的铝。因为气体密封外围可弯曲,当喷洒头于处理室操作期间受热且径向膨胀时,喷洒头边缘会径向向外推动并邻抵气体密封外围各可弯曲片70的下端,以使气体密封外围仍与喷洒头接触。因此,于处理室操作期间,气体密封外围及喷洒头间的任何空隙在所有温度下都是可忽略的。如先前标题“2.用于喷洒头的可弯曲悬置机构”中第二段所解释,在等离子处理室的一般操作温度下,铝喷洒头20的各侧会相对于其中心膨胀约0.5%。因此,气体密封外围的各板片可弯曲至足以向外径向弯折(亦即,垂直该板片的平面)约气体密封外围的一侧的水平宽度的至少0.5%。
气体密封外围70的各矩形铝板片的上端可作弯折,较佳呈直角,以形成可连接至处理室壁14-18的上凸缘72。亦即,四个铝片的每一者的上端是作为上凸缘72,各板片其余自上凸缘向下延伸的部分则作为气体密封外围70,而上凸缘72可将气体密封外围70连接至处理室壁14-18。
较佳而言,四个上凸缘72的各者是利用相同螺栓40(用以将四片悬挂壁50的上凸缘52拴入进气歧管顶壁18)拴入进气歧管顶壁18。气体密封外围的上凸缘72较佳是自螺栓径向向内延伸一较悬置机构的上凸缘52为大的距离,以使气体密封外围70与悬挂壁50径向向内相隔。气体密封外围及悬挂壁间的径向间隔应大至足以避免在承受热膨胀及收缩时彼此接触。于较佳实施例中,室温下的径向间隔约为5mm。
图6、7及8是显示喷洒头边缘60部分的替代设计,其邻近或邻抵气体密封外围70的下端。
于图6实施例中,气体密封外围的各板片是延伸于喷洒头上表面的下方,以径向邻抵喷洒头边缘60的外表面。于此实施例中,气体密封外围的各板片较佳是连接至处理室壁一位置处,以使气体密封外围垂直延伸板片的上端在喷洒头冷却(亦即,处于室温)时由喷洒头边缘的周围稍微径向向内。亦即,气体密封外围的下端是相对于上端向外偏斜,以使喷洒头边缘及气体密封外围的下端间能于所有温度下皆维持若干张力,藉以确保气体密封外围及喷洒头间的任何间隙在所有温度下都可以忽略。
于图7的实施例中,气体密封外围的最下端略在喷洒头20的上表面之上。喷洒头边缘60的上表面包括一向上突出的突起或档体68,其径向外表面邻抵气体密封外围的各板片的下端的径向内表面。该突起68是沿气体密封外围的各板片的整个宽度平行延伸至喷洒头的边缘,以使板片及气体密封外围间的任何间隙都可忽略。如图6所示实施例中,气体密封外围的各板片较佳是连接至处理室壁一位置处,以使气体密封外围垂直延伸板片的上端在喷洒头冷却时由喷洒头边缘的突起68的外表面稍微径向向内。
于图8的实施例中,气体密封外围并未邻抵喷洒头20的任何部分,但气体密封外围的最下端是位于邻近喷洒头边缘60的上表面处。气体密封外围及喷洒头间间隙的结合面积不应大于前述界定的最大面积。
虽然所示实施例中气体密封外围的未连接端为底端,但本发明亦涵盖气体密封外围的未连接端为顶端的替代实施方式,且气体密封外围的底端连接至喷洒头。
5.减少悬挂壁表面积的开口
为改善或避免前述“3.冷却期间悬置机构应力的问题”,本发明第二态样是包含于各悬吊壁50中提供数个开口80。前述开口可减少悬吊壁暴露于制程处理室内的气体的表面积,并藉以减少悬挂壁与气体间的热传送。因此,当处理室盖件开启而使周遭压力下的冷空气突入处理室时,所述开口可减缓悬挂壁的冷却速率,藉以降低悬吊壁内的应力(热冲击)。
为实质减少制程处理室内悬挂壁50及气体间的热传送,各悬吊壁内的开口80应共同占据悬挂壁暴露于气体的部分(即,垂直延伸于处理室壁14-18以及喷洒头20间的部分)的总面积的至少百分之五、且较佳至少四分之一。先前所指“总面积”包括悬吊壁实体部分的面积以及开口80的面积。或者,本发明态样较严格来说,各悬吊壁内的所述开口80应共享悬吊壁面积的至少百分之五、且较佳至少四分之一。所述开口80的总面积并不包括螺栓或其它穿过任一开口的固定件所占据或覆盖的面积。
图9显示的较佳实施例中,所述开口80占据各悬吊壁50的垂直延伸部分的面积约三分之二。四个悬吊壁的各者是垂直伸长,以使各开口80几乎延伸悬挂壁的整个垂直高度。于此较佳实施例中,所述开口间的横向间距约为各开口宽度的二分之一,以使所述开口占据各悬吊壁垂直部分的面积的三分之二。
图10显示的替代实施例中,所述开口80是全部延伸向悬置机构未连接处理室壁14-18或喷洒头20的端部。于所示实施例中,悬置机构未连接的端为位于各悬吊壁50底端的下凸缘54,故各开口80会全部径向延伸过下凸缘,以于邻近开口80间的下凸缘中形成径向延伸的「指部(fingers)」。于此替代实施例中,各指部的下端包括数个安装孔56、57的一者,以嗫合喷洒头边缘中的对应销64,以使悬置机构的各下凸缘中开口80的数目少于安装孔56、57的数目。
与图9的较佳实施例相比,图10的替代实施例有下列优点:(1)在悬吊壁以箭头82方向(即,悬吊壁平面水平方向)膨胀及收缩时,可进一步减少各悬吊壁内的应力;以及(2)允许各指部扭弯(twist)以容纳喷洒头及悬置机构间的热膨胀。然而,图10的替代实施例具有两个可能的潜在缺点:(1)与图9实施例相比,图10的替代实施例可能较难以将下凸缘54中的安装孔56、57与喷洒头边园中的对应销64对齐;以及(2)下凸缘的“指部”容易受工作人员喷洒头接附至悬置机构时的不慎弯折所影响。
图11显示图9实施例的变化,其中各开口80并非完全由悬置机构侧壁50切出,而是藉仅绕开口周围部分切割的方式形成,留有一边缘完整(即所示实施例中存留下边缘)。完整边缘可作为铰,以让开口圆周内的悬置机构侧壁部分81可向外推展而形成开口。
6.一或多个垂直配置的裂口
为改善前述标题“3.冷却期间悬置机构应力的问题”中所述悬吊壁的热诱发应力,本发明的第三态样包括于各悬吊壁50中提供至少一基本垂直配置的一或多个裂口。所述裂口可藉由弱化悬吊壁裂口位置处的方式改善悬吊壁中的应力,以响应热应力帮助壁的水平弯曲或弯折。前述弯曲或弯折可释放应力,以减少再次发生应力而最终导致变形、破裂或撕裂悬吊壁的风险。
裂口可藉由许多方式形成于悬吊壁中,例如切割、穿刺或压印等方式。此外,裂口可为任何形状且无需完全延伸过悬吊壁。例如,裂口可为任何形状的狭缝、穿孔或开口以全部延伸过悬挂壁。此种裂口可由,例如,切割或穿刺悬吊壁的方式形成,以不由悬吊壁移除任何材料而形成切口、或可藉由自悬吊壁移除材料以形成开口的方式形成切口。或者,裂口可为不整个延伸过悬吊壁的沟槽或缺口。然而,裂口并不包括螺栓或其它固定物(用以将悬吊壁稳固接附至其它对象)所占据的开口,因为那样的固定物会迫使开口无法实施协助弯曲或弯折悬吊壁的功能。
一或多个大致垂直配置的裂口可为基本垂直伸长的单一裂口(图12)、或数个任何形状且实质上以垂直方向分隔的裂口(图13)。图12说明悬吊壁50具有数个伸长的裂口84,其中各垂直伸长的裂口84是由垂直向的狭缝组成,以不移除悬吊壁材料。图13是说明悬吊壁50具有数个垂直伸长的裂口84,其中各垂直伸长的裂口84是由数个垂直间隔的圆形开口86所组成。
对本专利说明书及申请专利范围而言,“基本垂直(substantiallyvertical)”意指45度内的垂直。在数个任何形状的裂口以基本垂直方向间隔的实施例中,数个裂口并不需共线,只需使数个裂口以垂直45度内的方向位于伸长区域内即可。
为达成最佳应力降低,于各悬吊壁中将一或多个裂口以基本垂直(而非水平)的方向配置非常重要。更明确而言,于悬吊壁中基本垂直配置裂口有利于悬吊壁于其平面中以水平方向(箭头82的方向)弯曲或弯折,以便释放水平分量的应力。悬吊壁内垂直向的应力通常可藉由向内或向外弯曲悬吊壁的方式予以释放。然而,若不依据本发明以基本垂直方向配置裂口,水平方向的应力通常无法立即被释放,这是因为各悬吊壁的上方部(例如图3中的上凸缘52)通常是沿其宽度方向稳固地接附于处理室壁14-18的数处,且各悬吊壁的下方部(例如图3中的下凸缘54)通常是稳固地连接至喷洒头20的边缘60,否则其水平膨胀将会受限于伸长安装孔57的宽度。
7.共平面的悬吊壁
为改善前述“3.冷却期间悬置机构应力的问题”中悬吊壁中的热诱发应力,本发明的第四态样至少包含将至少一悬吊壁50以数个共平面悬吊壁50取代,如图14所示。
更明确而言,此处所述悬吊壁50为共平面事实上仅有其各中心部分为共平面。前述各悬吊壁具有一位于上方部及下方部之间的中心部,其中上方部连接至处理室壁14-18且下方部连接至喷洒头20。上方部及下方部可能包括未共平面的凸缘52、54。不过,会有至少两个具有共平面中心部的悬吊壁。较佳而言,两悬吊壁的共平面中心部是由数个垂直间隙88作水平分隔。
若数个共平面悬吊壁是以变量N表示,则各共平面悬吊壁的宽度在与以单一悬吊壁取代时的宽度比较时会约缩减系数N。在共平面壁间的间隙88其宽度为各共平面壁宽度的至少一部份时,各共平面壁的宽度甚至会缩减更大的系数。
将图14中所示发明实施例与图3所示习知设计两相比较,图3中两个长悬吊壁50于图14中是以三个宽度约三分之一的壁(N=3)取代。图3中两个短悬吊壁于图14中则以两个宽度约二分之一的壁(N=2)取代。
缩减悬吊壁宽度相当于缩减悬吊壁中任何热诱发应力的水平分量。因此,本发明应可降低悬吊壁最终响应前述应力而变形、破裂或撕裂的风险。
当喷洒头20如图14中所示为矩形时,连接至喷洒头四个横向侧的特定一者的悬吊壁应为共平面,同时分别连接至喷洒头两邻近侧的悬吊壁应呈垂直。
虽然本发明已参照所述较佳实施例详细描述,然应可理解其亦可在不悖离本发明精神及范围下作改变或润饰。
Claims (60)
1.一种用于制程处理室的进气歧管,其至少包含:
处理室壁,至少包含处理室顶壁及处理室侧壁,其中处理室壁包括一或多个进气通道;
喷洒头,具有数个出气通道;
悬置机构,连接于该处理室壁及该喷洒头之间,以将该喷洒头悬吊于该顶壁下方一距离处;以及
气体密封外围,延伸于邻近该处理室壁的上方部以及邻近该喷洒头的下方部之间;
其中该气体密封外围是连接至该处理室壁或该喷洒头,但并非连接至两者;
其中该气体密封外围是与该处理室壁或喷洒头分隔数个间隙,所述间隙具有不大于该气体密封外围的内表面积区域的三分之一的结合面积,其中该间隙数目大于或等于零;以及
其中该处理室壁、该喷洒头、该气体密封外围以及所述间隙共同封围一空间,气体可自所述进气通道通过该空间流至所述出气通道。
2.如权利要求1所述的进气歧管,其中该悬置机构位于该空间外侧。
3.如权利要求1所述的进气歧管,其中:
该喷洒头为具有四侧的矩形;以及
该气体密封外围至少包含四片分别邻近该喷洒头各四侧的板片。
4.如权利要求1所述的进气歧管,其中:
该悬置机构及该喷洒头为单一材料件。
5.一种用于制程处理室的进气歧管,其至少包含:
处理室壁,至少包含处理室顶壁以及处理室侧壁,其中该处理室壁包括一或多个进气通道;
喷洒头,包括:
(i)一面向上表面以及一面向下表面;
(ii)数个出气通道,延伸于该面向上表面及该面向下表面之间;以及
(iii)一或多个位于该面向上表面中的沟槽,其中所述沟槽位于该出气通道以及该面向上表面周围之间;
悬置机构,连接于该处理室壁及该喷洒头之间,以将该喷洒头悬吊于该顶壁下方一距离处;以及
气体密封外围,包括:
(i)上方部,连接至该处理室壁,以及
(ii)下方部,延伸至所述沟槽的一或多者中且未连接至该喷洒头;
其中该处理室壁、该喷洒头以及该气体密封外围共同封围空间,气体可自所述进气通道通过该空间流至所述出气通道。
6.如权利要求5所述的进气歧管,其中该悬置机构位于该空间外侧。
7.一种用于制程处理室的进气歧管,其至少包含:
处理室壁,至少包含处理室顶壁以及处理室侧壁,其中该处理室壁包括一或多个进气通道;
喷洒头,具有数个出气通道;
悬置机构,连接于该处理室壁及该喷洒头之间,以将该喷洒头悬吊于该顶壁下方一距离处;以及
气体密封外围,具有连接至该处理室壁的上方部以及邻抵、但并未连接该喷洒头的下方部;
其中该处理室壁、该喷洒头及该气体密封外围共同封围一空间,气体可自所述进气通道通过该空间流至所述出气通道。
8.如权利要求7所述的进气歧管,其中该悬置机构位于该空间外侧。
9.如权利要求7所述的进气歧管,其中该气体密封外围邻抵该喷洒头的周围。
10.如权利要求7所述的进气歧管,其中:
该喷洒头包括至少一向上突出的突起;以及
该气体密封外围邻抵该至少一突起的径向外表面。
11.一种用于制程处理室的进气歧管,其至少包含:
处理室壁,至少包含处理室顶壁以及处理室侧壁,其中该处理室壁包括一或多个进气通道;
喷洒头,具有数个出气通道;
悬置机构,连接于该处理室壁以及该喷洒头之间,以将该喷洒头悬吊于该顶壁下方一距离处;以及
气体密封外围,具有连接该处理室壁的上方部以及朝向喷洒头延伸、但并未连接的下方部,以使该气体密封外围与该喷洒头分隔数个间隙,所述间隙具有不大于该气体密封外围的内表面积区域的三分之一的结合面积,其中该间隙数目大于或等于零;
其中该处理室壁、该喷洒头、该气体密封外围以及所述间隙共同封围空间,气体可自所述进气通道通过该空间流至所述出气通道。
12.如权利要求11所述的进气歧管,其中该悬置机构位于该空间外侧。
13.如权利要求11所述的进气歧管,其中:
该气体密封外围的下方部接触该喷洒头,以使所述间隙的数目为零。
14.如权利要求11所述的进气歧管,其中:
该气体密封外围的下方部接触该喷洒头,以使所述间隙的结合面积为零。
15.如权利要求11所述的进气歧管,其中:
该悬置机构是连接至该喷洒头的侧边。
16.如权利要求11所述的进气歧管,其中:
该悬置机构至少包含四片分别连接至该喷洒头各四侧的板片。
17.如权利要求11所述的进气歧管,其中:
该悬置机构及该喷洒头为单一材料件。
18.一种用于悬吊喷洒头的设备,其至少包含:
喷洒头,具有数个出气通道;以及
悬置机构,至少包含一或多个悬吊壁,其中各悬吊壁包括上方部及下方部;
其中各悬吊壁的下方部连接至该喷洒头,以使悬置机构可将喷洒头悬吊于悬吊壁的上方部的下方;以及
其中各悬吊壁包括一或多个开口,其共同占据该悬吊壁面积的至少百分之五。
19.如权利要求18所述的设备,其更包括:
处理室壁,至少包含处理室顶壁以及处理室侧壁,其中该处理室壁包括一或多个进气通道;以及
其中各悬吊壁的上方部连接至该处理室壁。
20.如权利要求18所述的设备,其中:
各悬吊壁包括可弯曲部分,位于该悬吊壁的该上方部及该下方部之间;以及
对各悬吊壁而言,悬吊壁中所述开口的每一者是位于该悬吊壁的可弯曲部分中。
21.如权利要求18所述的设备,其中:
所述开口的各者是垂直伸长。
22.如权利要求18所述的设备,其中:
对各悬吊壁而言,该悬吊壁中所述开口的各者是延伸至该悬吊壁的最下端。
23.如权利要求22所述的设备,其中对各悬吊壁而言:
该悬吊壁的下方部是连接至该喷洒头的数个区域处;以及
所述区域是以悬吊壁中所述开口的一或多个所分隔。
24.如权利要求18所述的设备,其中:
该喷洒头为具有四侧的矩形;以及
该悬吊壁至少包含四个悬吊壁,各自连接至该喷洒头的各四侧。
25.如权利要求18所述的设备,其中:
该悬置机构及该喷洒头为单一材料件。
26.如权利要求18所述的设备,其中:
各悬吊壁中该一或多个开口共同占据该悬吊壁面积的至少四分之一。
27.一种用于悬吊制程处理室中的喷洒头的设备,其至少包含:
喷洒头,具有数个出气通道;以及
悬置机构,至少包含一或多个悬吊壁,其中各悬吊壁包括
(i)一上方部;
(ii)一下方部,连接至该喷洒头以使悬置机构可将该喷洒头悬吊于该上方部的下方;及
(iii)一中心部,垂直延伸于该上方部及该下方部之间;
其中各悬吊壁的该中心部包括一或多个实质上垂直配置的裂口于该悬吊壁中。
28.如权利要求27所述的设备,其中该一或多个实质上垂直配置的裂口是由下述组成:
实质上垂直方向的狭缝,位于该悬吊壁的各者的中心部中。
29.如权利要求27所述的设备,其中该一或多个实质上垂直配置的裂口是由下述组成:
实质上垂直伸长的开口,位于所述悬吊壁的各者的中心部中。
30.如权利要求27所述的设备,其中该一或多个实质上垂直配置的裂口是由下述组成:
实质上垂直伸长的沟槽,位于所述悬吊壁的各者的中心部中。
31.如权利要求27所述的设备,其中该实质上垂直配置的一或多个裂口至少包括:
实质上垂直间隔的数个穿孔,位于所述悬吊壁的一个的中心部中。
32.如权利要求27所述的设备,其中该一或多个实质上垂直配置的裂口至少包含:
实质上垂直间隔的数个开口,位于所述悬吊壁的一个的中心部中。
33.如权利要求27所述的设备,其中该一或多个实质上垂直配置的裂口至少包含:
实质上垂直间隔的数个缺口,位于所述悬吊壁的一个的中心部中。
34.一种用于悬吊喷洒头的设备,其至少包含:
喷洒头,具有数个出气通道;以及
悬置机构,至少包含数个悬吊壁,所述悬吊壁包括第一悬吊壁以及第二悬吊壁,其中各悬吊壁包括上方部及下方部;
其中各悬吊壁的该下方部连接至该喷洒头,以使该悬置机构可将该喷洒头悬吊于该悬吊壁的上方部的下方;以及
其中该第一及第二悬吊壁为共平面。
35.如权利要求34所述的设备,其中垂直间隙可将该第一悬吊壁的中心部与该第二悬吊壁的中心部分隔。
36.如权利要求34所述的设备,其中该数个悬吊壁更包括第三悬吊壁,其垂直于该第一及第二悬吊壁。
37.如权利要求34所述的设备,其中:
该悬置机构及喷洒头为单一材料件。
38.如权利要求27所述的设备,其中:
该悬置机构及该喷洒头为单一材料件。
39.一种用于封围制程处理室的进气空间的方法,其至少包含下列步骤:
提供处理室壁,其至少包含处理室顶壁及处理室侧壁,其中该处理室壁包括一或多个进气通道;
提供喷洒头,其具有数个出气通道;
于该处理室壁及该喷洒头间连接悬置机构,以将该喷洒头悬吊于该顶壁下方一距离处;以及
将气体密封外围连接至该处理室壁或该喷洒头,但非连接至两者;以及
设置该气体密封外围,以使其:
(i)气体密封外围延伸于邻近该处理室壁的上方部及邻近该喷洒头的下方部之间;
(ii)气体密封外围是藉由数个间隙与该处理室壁或该喷洒头分隔,其中所述间隙具有不大于气体密封外围的内表面积的三分之一的结合面积,其中所述间隙的数目大于或等于零;以及
(iii)该处理室壁、该喷洒头、该气体密封外围以及所述间隙共同封围进气空间,气体可自该进气通道通过该空间流至出气通道。
40.如权利要求39所述的方法,其更包含下列步骤:
经由所述进气通道将气体供应至进气空间。
41.如权利要求39项所述的方法,其中连接该悬置机构的步骤更包括:
将该悬置机构设于该进气空间外侧。
42.如权利要求39项所述的方法,其中:
该喷洒头为具有四侧的矩形;以及
该气体密封外围至少包含四片分别邻近该喷洒头各四侧的板片。
43.如权利要求39项所述的方法,其中:
该悬置机构及该喷洒头为单一材料件。
44.一种封围制程处理室的进气空间的方法,其至少包含下列步骤:
提供处理室壁,其具有处理室顶壁以及处理室侧壁,其中该处理室壁包括一或多个进气通道;
提供喷洒头,其包括:
(i)一面向上表面以及一面向下表面;
(ii)数个出气通道,延伸于该面向上表面及该面向下表面之间;以及
(iii)一或多个位于该面向上表面中的沟槽,其中所述沟槽位于该出气通道以及该面向上表面周围之间;
将悬置机构连接于该处理室壁及该喷洒头之间,以将该喷洒头悬吊于该顶壁下方一距离处;
设置气体密封外围,以使该处理室壁、该喷洒头及该气体密封外围共同封围进气空间,气体自该进气通道通过该空间流至该出气通道;
将该气体密封外围的上方部连接至该处理室壁;以及
设置该气体密封外围的下方部以使其延伸至所述沟槽的一或多者中,且不连接至该喷洒头。
45.一种封围制程处理室的进气空间的方法,其至少包含下列步骤:
提供处理室壁,其至少包含处理室顶壁以及处理室侧壁,其中该处理室壁包括一或多个进气通道;
提供喷洒头,其具有数个出气通道;
将一置机构连接于该处理室壁及该喷洒头之间,以将该喷洒头悬吊于该顶壁下方距离处;
设置气体密封外围。以使该处理室壁、该喷洒头及该气体密封外围共同封围进气空间,气体自该进气通道通过该空间流至该出气通道;
将该气体密封外围的上方部连接至该处理室壁;以及
设置该气体密封外围的下方部,以使其邻抵、但不连接至该喷洒头。
46.如权利要求45所述的方法,其中:
该喷洒头包括至少一向上突出的突起;以及
该气体密封外围邻抵该至少一突起的径向外表面。
47.一种悬吊喷洒头的方法,其至少包含下列步骤:
提供喷洒头,其具有数个出气通道;以及
提供悬置机构,其至少包含一或多个悬吊壁,其中各悬吊壁包括上方部及下方部;以及
将各悬吊壁的该下方部连接至该喷洒头,以使悬置机构将该喷洒头悬吊于该悬吊壁的上方部的下方;
其中该提供悬置机构的步骤更包括于各悬吊壁中形成一或多个开口,其共同占据该悬吊壁面积的至少百分之五。
48.如权利要求47所述的方法,其中:
该悬置机构及该喷洒头为单一材料件。
49.一种悬吊喷洒头的方法,其至少包含下列步骤:
提供喷洒头,其具有数个出气通道;
提供悬置机构,其至少包含一或多个悬吊壁,其中各悬吊壁包括
(i)上方部;
(ii)下方部;以及
(iii)中心部,垂直延伸于该上方部及该下方部之间;以及
连接各悬吊壁的该下方部至该喷洒头,以使该悬置机构可将该喷洒头悬吊于该悬吊壁的上方部的下方;
其中提供该悬置机构的步骤更包括于各悬吊壁的中心部中形成一或多个实质上垂直配置的裂口。
50.如权利要求49所述的方法,其中该一或多个实质上垂直配置的裂口是由下述组成:
实质上垂直方向的狭缝,位于所述悬吊壁的各者的中心部中。
51.如权利要求49所述的方法,其中该一或多个实质上垂直配置的裂口是由下述组成:
实质上垂直方向的伸长开口,位于所述悬吊壁的各者的中心部中。
52.如权利要求49所述的方法,其中该一或多个实质上垂直配置的裂口是由下述组成:
实质上垂直方向的伸长沟槽,位于所述悬吊壁的各者的中心部中。
53.如权利要求49所述的方法,其中该一或多个实质上垂直配置的裂口是由下述组成:
实质上垂直间隔的数个穿孔,位于所述悬吊壁的各者的中心部中。
54.如权利要求49所述的方法,其中该一或多个实质上垂直配置的裂口是由下述组成:
实质上垂直间隔的数个开口,位于所述悬吊壁的各者的中心部中。
55.如权利要求49所述的方法,其中该一或多个实质上垂直配置的裂口是由下述组成:
实质上垂直间隔的数个缺口,位于所述悬吊壁的各者的中心部中。
56.如权利要求49所述的方法,其中:
该悬置机构及该喷洒头为单一材料件。
57.一种悬吊喷洒头的方法,其至少包含下列数个步骤:
提供喷洒头,其具有数个出气通道;以及
提供悬置机构,至少包含数个悬吊壁,其包括第一悬吊壁及第二悬吊壁,其中各悬吊壁包括上方部及下方部;
连接各悬吊壁的该下方部至该喷洒头,以使该悬置机构将该喷洒头悬吊于该悬吊壁的该上方部的下方,且使该第一及第二悬吊壁共平面。
58.如权利要求57所述的方法,其中该连接步骤至少包含:
将该第一及第二悬吊壁连接至该喷洒头,以使垂直间隙可将该第一悬吊壁的中心部与该第二悬吊壁的中心部分隔。
59.如权利要求57所述的方法,其中:
提供该悬置机构的步骤更包括提供第三悬吊壁;以及
该连接步骤更包括将该第三悬吊壁连接至该喷洒头,以使该第三悬吊壁垂直于该第一及第二悬吊壁。
60.如权利要求57所述的方法,其中:
该悬置机构及该喷洒头为单一材料件。
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