TW202028520A - 電漿處理腔室、用於其之蓋組件、及用於其之背板設備 - Google Patents

電漿處理腔室、用於其之蓋組件、及用於其之背板設備 Download PDF

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Abstract

本揭露的方面係有關於一電漿處理腔室的一蓋組件內所使用的一導熱間隔墊。在一實施方式中，一電漿處理腔室包括一腔室主體及一蓋組件，此蓋組件係耦接至此腔室主體，此腔室主體係定義一處理空間。此蓋組件包括耦接至此腔室主體的一背板、及具有通過此擴散器以形成複數個氣體開口的一擴散器。此蓋組件還包括設置在此背板及此擴散器之間的一導熱間隔墊，以將熱從此擴散器轉移至此背板。此電漿處理腔室包括設置在此處理空間內的一基板支撐件。

Description

用於電漿處理腔室的導熱間隔墊
本揭露的各方面一般係有關於用於基板處理的系統及設備。更特別是，本揭露的方面係有關於一電漿處理腔室的一蓋組件內所使用的一導熱間隔墊。
可以使用電漿處理，例如是電漿增強化學氣相沉積(PECVD)，以在基板上沉積薄膜以形成電子裝置。隨著技術的進步，在基板上形成的裝置幾何形狀及結構的複雜性持續增加。
另外，對於電子裝置的需求，例如是更大的顯示器及太陽能板的需求也持續增長，並且反過來說，用於製造這種裝置的基板的尺寸也持續增長。據此，製造的處理(例如是大面積PECVD處理)必須持續改善，以滿足日益增長的對於獲得均勻性及所需膜特性的需求。
大面積PECVD處理所面臨的一個挑戰是電漿處理腔室內的電漿不均勻性。多種因素及元素(例如是熱量)可能導致電將處理腔室內的電漿在接近基板邊緣的區域彎曲。電漿的這種會彎曲導致基板的不均勻處理。
另一個挑戰是與清潔率相關的低效率。較低的清潔率會導致以更長的時間來清潔處理腔室的部件，從而影響產量、操作成本、及效率。
據此，需要一種設備，此設備有助於改善在電漿處理腔室中所執行的沉積處理的均勻性，並且有助於改善電漿處理腔室的清潔速率。
本揭露一般是有關於一種用於電漿處理的設備。更特別是，本揭露是有關於一種設備，用於在處理期間在整個基板的表面上提供電漿均勻性，同時促進低清潔率。
在一實施方式中，一電漿處理腔室包括一腔室主體及一蓋組件，此蓋組件係耦接至此腔室主體，此腔室主體係定義一處理空間。此蓋組件包括耦接至此腔室主體的一背板、及具有通過此擴散器以形成複數個氣體開口的一擴散器。此蓋組件還包括設置在此背板及此擴散器之間的一導熱間隔墊，以將熱從此擴散器轉移至此背板。此電漿處理腔室包括設置在此處理空間內的一基板支撐件。
在一實施方式中，用於一電漿處理腔室的一蓋組件包括一背板、及具有通過此擴散器以形成複數個氣體開口的一擴散器。此蓋組件還包括設置在此背板及此擴散器之間的一導熱間隔墊，以將熱從此擴散器轉移至此背板。
在一實施方式中，用於一電漿處理腔室的一背板設備包括具有一頂表面及一底表面的一背板。背板裝置還包括具有從此背板的此底表面突出的一或多個凸塊的一導熱間隔墊。此導熱間隔墊與此背板係一體成形以形成主體。
本揭露一般是有關於一種用於處理基板的設備及方法。在一方面，提供了一種電漿處理腔室，此電漿處理腔室包括一腔室主體及一蓋組件，用以在電漿處理腔室內定義一處理空間。此蓋組件包括一背板、一擴散器、及一導熱間隔墊，此導熱間隔墊係設置在此背板及此擴散器之間，並耦接至背板及擴散器。一基板支撐件亦設置在此處理空間內。此導熱間隔墊係用於將熱從此擴散器轉移至此背板。如此，此導熱間隔墊與此擴散器的一頂表面直接接觸，且此導熱間隔墊係由一導熱材料所形成、或包括一導熱材料。此導熱間隔墊具有一矩形橫截面，其中此導熱間隔墊的一寬度係等於、大於、或小於此擴散器的一厚度。此電漿處理腔室更包括耦接至此蓋組件的一射頻電源，以及通過此蓋組件與此處理空間流體地連接的一氣體源及一遠端電漿源。
此處所述的方面可以與任何類型的沉積處理一起使用，並且不限於用於基板電漿處理腔室。此處所述的方面可以與多種類型、形狀、及尺寸的遮罩及基板一起使用。此外，基板不限於任何特定的尺寸或形狀。在一方面，舉例來說，「基板」一詞是指用於平面顯示器的製造中的任何多邊形、正方形、矩形、彎曲的、或其他圓形或非圓形的工件，例如是玻璃或聚合物基板。
在以下描述中，除非另有說明，「氣體(gas)」及「複數個氣體(gases)」二詞可互換使用，並且是指一或多種前驅物(precursor)、反應物(reactant)、催化劑(catalyst)、載體氣體(carrier gases)、排放氣體(purge gases)、清潔氣體(cleaning gases)、流出物(effluent)、以上之組合、以及任何其他流體。
以下參照配置成用以處理大面積基板的電漿增強化學氣相沉積系統來說明性地描述此處揭露的方面，此PECVD系統例如是可從業凱(AKT)，加利福尼亞州聖塔克拉拉(Santa Clara, California)的應用材料公司(Applied Materials, Inc.)的一個部門來獲得。然而，應理解的是，實施例可在其他系統配置中使用，例如是在蝕刻系統、其他化學氣相沉積系統、及需要在處理腔室內分佈氣體的任何其他系統中，包括是在配置成用以處理圓形基板的那些系統中。
第1圖係繪示根據一種實施方式的一電漿處理腔室100的示意剖面圖。藉由PECVD處理，電漿處理腔室100可用於執行用於封裝層的沉積處理。應注意的是，第1圖的腔室100僅是可用於在基板上形成電子裝置的示例性設備。可從位於加利福尼亞州聖塔克拉拉的應用材料公司獲得一種用於PECVD處理的合適腔室。可以想到的是，可以使用其他沉積腔室，包括來自其他製造商的沉積腔室，來實踐實施例。
電漿處理腔室100通常包括一壁部102及一底部104，壁部102及底部104係定義腔室100的一主體105。主體105及蓋組件130係用於定義一處理空間108。蓋組件130包括一背板106及一氣體分佈板或擴散器110。擴散器110包括穿過擴散器110而形成的氣體開口124，以將氣體導入處理空間108中，且擴散器110也可以稱為面板或噴頭。藉由一導熱間隔墊114，擴散器110在其外圍處耦合至背板106上。以下將進一步討論的導熱間隔墊114係由一導熱材料所形成、或是包括一導熱材料，並且是用以將熱量從擴散器110轉移至背板106。導熱間隔墊114還用以在背板106及擴散器110之間定義一氣室117。氣室117在背板106及擴散器110之間定義一間隙。
在可與其他實施例結合的一實施例中，電漿處理腔室100包括一接合，例如是設置在導熱間隔墊114外側的一或多個擴散器側緣133。擴散器側緣133係設置在背板106及擴散器110之間。在一示例中，擴散器側緣133包括一個或多個鋁片。可以單獨地或結合地使用導熱間隔墊114及/或擴散器側緣133，以定義氣室117。擴散器側緣133及/或導熱間隔墊114將氣體導入並通過氣體開口124。在一示例中包括擴散器側緣133，其中導熱間隔墊114部分地圍繞多個氣體開口124的外周長(舉例來說，如參照以下的第4及5A圖所描述的)，以將氣體導入氣體開孔124。
藉由一導管116，將來自氣體源112的前驅物氣體提供至氣室117。來自氣室117的氣體經由擴散器110的氣體開口124流至處理空間108。遠端電漿源118，例如是感應耦合遠端電漿源，係耦接至導管116。射頻(RF)電源122係耦接至背板106及/或擴散器110，以向擴散器110提供RF功率。射頻電源122係用於在擴散器110及一基板支撐件120之間產生電場。電場係用於從擴散器110及處理空間108內的基板支撐件120之間的存在的氣體來形成一電漿。可以使用多種RF頻率，例如是大約0.3MHz及大約200MHz之間的頻率。在一示例中，RF電源122以13.56MHz的頻率向擴散器110提供功率。
背板106係放置在一蓋板126上，蓋板126係放置在腔室100的壁部102上。在壁部102及蓋板126之間提供一密封件128，例如是一彈性O形環。蓋板126、背板106、及與蓋板126及背板106耦接的部件，例如是擴散器110、導熱間隔墊114、及導管116，可定義蓋組件130。蓋組件130還可包括位於其上或與其附接的部分，例如是RF電源122及遠端電漿源118。蓋組件130可從主體105被移除，且可藉由分度銷(indexing pins) 131將蓋組件130與主體105對準。
仍參照第1圖的電漿處理腔室100，通過穿過壁部102所形成的可密封的狹縫閥開口132來進入處理空間108。如此，可以通過此狹縫閥開口132，將基板134轉移進入及轉移出處理空間108。基板支撐件120包括用於支撐基板134的基板接收表面136，其中桿件138係耦接至升降系統140以升高及降低基板支撐件120。
遮罩框架142係繪示成包括在腔室100中，其中在處理過程中可以將遮罩框架142放置在基板134的外圍上。 遮罩框架142包括耦接至其上的多個遮罩屏幕，這些遮罩屏幕包括與形成在基板134上的裝置或層相對應的精細開口。基板升降銷144係可移動地設置成穿過基板支撐件120，以使基板134往返於基板接收表面136移動，以利於基板的轉移。基板支撐件120還可包括加熱及/或冷卻元件，以將基板支撐件120及定位在其上的基板134保持在期望的溫度。
支撐構件148亦繪示成至少部分地設置在處理空間108中。支撐構件148還可以用作遮罩框架142的對準及/或定位裝置。支撐構件148係耦接至馬達150，此馬達150係可操作以使支撐構件148相對於基板支撐件120移動，並因此使遮罩框架142相對於基板134定位。一真空泵152係耦接至腔室100以控制處理空間108內的壓力。
在處理基板之間，可以將來自清潔氣體源119的清潔氣體提供至遠端電漿源118。當被激發時，形成遠端電漿，由此產生解離的清潔氣體種類。清潔氣體的電漿通過導管116，並通過在擴散器110中形成的氣體開口124，被提供至處理空間108，以清潔電漿處理腔室100的部件。可藉由提供以流經擴散器110的RF電源進一步的激發清潔氣體，以減少解離的清潔氣體種類的重組。合適的清潔氣體包括但不限於三氟化氮(NF3 )、氟氣(F2 )、及六氟化硫(SF6 )。
在基板134的處理、預處理、及/或後處理期間，通常期望電漿分佈的均勻性。電漿在基板134上的分佈係由多種因素來確定，例如是氣體的分佈、處理空間108的幾何形狀、蓋組件130及基板支撐件120之間的距離、同一基板或不同基板上的沉積處理之間的變化、沉積處理及清潔處理的差異、以及甚至是包括在電漿處理腔室100內的部件的當前溫度。
舉例來說，在每次後續及持續或連續使用時，擴散器110的溫度會升高，特別是擴散器110的邊緣或外圍、及擴散器110的中心之間的溫度差會增加。擴散器110的增加的或不均勻的溫度會影響處理空間108內的電漿及基板134上的電漿分佈，從而導致基板134上所形成的層的不均勻的厚度。據此，用於將熱從擴散器110轉移至背板106的導熱間隔墊114，可能能夠將熱從擴散器110轉移離開，以促進基板134上更加均勻的電漿分佈。
在一示例中，導熱間隔墊114有助於在處理期間將背板106保持在小於110攝氏溫度的溫度下，例如是在80攝氏溫度至100攝氏溫度的範圍內。
在一示例中，導熱間隔墊114有助於在處理期間將擴散器110保持在小於110攝氏溫度的溫度下，例如是在80攝氏溫度至100攝氏溫度的範圍內。
在一示例中，導熱間隔墊114有助於在處理期間將基板134保持在小於110攝氏溫度的溫度，例如是在80攝氏溫度至105攝氏溫度的範圍內。在一示例中，導熱間隔墊114有助於在處理期間將基板134保持在小於95攝氏溫度的溫度下。
第2圖係繪示根據一種實施方式的一蓋組件230的示意分解透視圖。蓋組件230可以是類似於蓋組件130，且可以用作蓋組件130的至少一部分，並且可以包括與上述蓋組件130類似的一或多個特徵、方面、部件、及/或特性。
蓋組件230包括一背板206、一擴散器210、及導熱間隔墊214。如上所討論的，背板206包括穿過其中以耦接或形成的一導管216，此導管216係耦接至一或多個氣體或電漿源。擴散器210包括穿過其中所形成的氣體開口224，以將來自導管的內容物(例如是處理氣體及/或清潔氣體）分佈至電漿處理腔室的處理空間中。蓋組件230係繪示成具有一矩形形狀，此矩形形狀係由一對平行的長邊L、及比平行的長邊L短的一對平行的短邊S來定義。短邊S及長邊L互相垂直。蓋組件230可以是其他形狀，例如是正方形、圓形、橢圓形、或其他有用的形狀，且不脫離本揭露的範圍。
導熱間隔墊214係設置在背板206及擴散器210之間，並耦接至背板206及擴散器210。導熱間隔墊214係設置在擴散器210的外圍，且在背板206及擴散器210之間定義一氣室217。舉例來說，如第2圖最佳地繪示，導熱間隔墊214包括一對長邊214A及一對短邊214B，它們對應於蓋組件230的長邊L及短邊S，以使導熱間隔墊214設置在擴散器210外圍。各個長邊214A包括一長導熱間隔墊棒215A。各個短邊214B包括短於長導熱間隔墊棒215A的一短導熱間隔墊棒215B。
導熱間隔墊214係用於促進從擴散器210至背板206的熱轉移。導熱間隔墊214係與背板206及擴散器210直接接觸，以促進熱轉移。導熱間隔墊214包括一底表面262及一頂表面264。底表面262與擴散器210的頂表面266直接接觸，且頂表面264與背板206的底表面268直接接觸。 背板206還可以包括形成在背板206的底表面268中的台階270，以在底表面268上定義一內表面272及一外表面274。導熱間隔墊214係繪示成與背板206的內表面272外圍直接接觸。 然而，本揭露不限於此，因為底表面268可以是不形成台階270於其中，或者可以是實質上平坦的。
導熱間隔墊214係設置在擴散器210的外圍，以完全包圍氣體開口224。長導熱間隔墊棒215A及短導熱間隔墊棒215B的各者，包括面向擴散器210的一中心290及背板206的一中心292的一內表面215C。內表面215C定義了導熱間隔墊214的內周長，此周長完全圍繞擴散器110的氣體開口224的外周長211。 外周長211係由氣體開口224相對於擴散器110的中心290的外邊緣來定義。由內表面215C所定義的內周長相對於擴散器210的中心290，設置於外周長211的外側。
第3圖係繪示根據一種實施方式的一蓋組件330的示意分解透視圖。蓋組件330可以是類似於蓋組件130，且可以用作蓋組件130的至少一部分，並且可以包括與上述蓋組件130類似的一或多個特徵、方面、部件、及/或特性。蓋組件330包括一導熱間隔墊314，此導熱間隔墊314係設置於內表面272的外圍。導熱間隔墊314係設置在擴散器210的頂表面266的外圍。導熱間隔墊314包括對應於長邊L的兩個相對的長邊314A、及對應於短邊S的兩個相對的短邊314B。導熱間隔墊314包括設置在各個長邊314A及各個短邊314B上的二或更多個導熱間隔墊棒318。第3圖係繪示兩個導熱間隔墊棒318，此兩個導熱間隔墊棒318係設置在各個長邊314A及各個短邊314B上。導熱間隔墊314還包括設置在導熱間隔墊棒318之間的可選的導熱間隔墊棒320。導熱間隔墊棒318及導熱間隔墊棒320係可移除地附接至背板206的底表面268的內表面272。一對長邊314A及一對短邊314B係分別對應於擴散器210的頂表面266的外圍的一對長邊及一對短邊。
設置在長邊314A上的各個導熱間隔墊棒318及導熱間隔墊棒320包括一縱向長度，此縱向長度係小於頂表面266的外圍的長邊的長度及長邊L的長度。設置在短邊314B上的各個導熱間隔墊棒318及導熱間隔墊棒320包括一縱向長度，此縱向長度係小於頂表面266的外圍的短邊的長度及短邊S的長度。設置在長邊314A上的各個導熱間隔墊棒318及導熱間隔墊棒320的縱向長度係平行於頂表面266的外圍的長邊。設置在短邊314B上的各個導熱間隔墊棒318及導熱間隔墊棒320的縱向長度係平行於頂表面266的外圍的短邊。
在一示例中，設置在各個長邊314A及短邊314B上的各個導熱間隔墊棒318及導熱間隔墊棒320的縱向長度係小於頂表面266的外圍的短邊的長度。
導熱間隔墊棒318及導熱間隔墊棒320係以矩形圖案設置在內表面272的外圍及頂表面266的外圍。在一示例中，不包括可選的導熱間隔墊棒320，使得在導熱間隔墊棒318之間設置間隙，以代替可選的導熱間隔墊棒320。在這種示例中，導熱間隔墊棒318係設置成部分地覆蓋頂表面266的外圍的各個長邊及各個短邊，如第3圖所示。在包括可選的導熱間隔墊棒320的示例中，導熱間隔墊棒318及320可以設置成完全覆蓋頂表面266的外圍的各個長邊及各個短邊。
導熱間隔墊棒314的方面有助於導熱間隔墊棒314、背板206、及擴散器210的模組化設計。模組化有助於促進沉積均勻性、沉積可重複性、及清潔速率。模組化有助於提高基板處理腔室的產量、沉積質量、及操作效率。模組化還有助於減少或消除與部件的熱膨脹相關的影響，例如是摩擦具有不同熱膨脹的部件。另外，模組化有助於例如是藉由添加及/或移除一或多個導熱間隔墊棒318及/或導熱間隔墊棒320，來快速地改變來自擴散器210的熱轉移速率。
第4圖係繪示根據一種實施方式的一蓋組件430的示意分解透視圖。蓋組件430包括一導熱間隔墊414。蓋組件430可以是類似於蓋組件130，且可以用作蓋組件130的至少一部分，並且可以包括與上述蓋組件130類似的一或多個特徵、方面、部件、及/或特性。導熱間隔墊414包括設置在頂表面266的外圍的相對的長邊上的兩側414A。兩側414A的各者包括一或多個導熱間隔墊棒(一第一組的一或多個導熱間隔墊棒418A及一第二組的一或多個導熱間隔墊棒418B)。在第4圖中，各組導熱間隔墊棒418A、418B被繪示成具有三個導熱間隔墊棒。各組導熱間隔墊棒418A、418B係對應於長邊L之一者，且平行於長邊L之一者。各組導熱間隔墊棒418A、418B包括一縱向長度，此縱向長度係小於頂表面266的外圍的長邊的長度及長邊L的長度。第一組導熱間隔墊棒418A係從第二組導熱間隔墊棒418B的中心點偏移。第一組導熱間隔墊棒418A係偏移地設置，以使第一組導熱間隔墊棒418A與第二組導熱間隔墊棒418B與背板206的中心292的距離不同。導熱間隔墊棒418A、418B各包括面向擴散器210的中心290及面相背板206的中心292的內表面415C。內表面415C係在氣體開口224的外周長211的相對側上。導熱間隔墊414的內表面415C部分地圍繞外周長211，使得導熱間隔墊不完全圍繞外周長211。第一及第二組導熱間隔墊棒418A、418B係設置在氣體開口224的外周長211相對於擴散器210的中心290的外側。間隙係設置在頂表面266的外圍的短邊處，並且在第一組導熱間隔墊棒418A及第二組導熱間隔墊棒418B之間。
相對側414A的第一及第二組導熱間隔墊棒418A、418B係設置以部分地覆蓋頂表面266的外圍的長邊的各者，如第4圖所示。
第5A圖係繪示根據一種實施方式的一蓋組件530的示意分解透視圖。蓋組件530包括一導熱間隔墊514。蓋組件530可以是類似於蓋組件130，且可以用作蓋組件130的至少一部分，並且可以包括與上述蓋組件130類似的一或多個特徵、方面、部件、及/或特性。導熱間隔墊514包括設置在頂表面266的外圍的相對的長邊上的側514A。各側514A包括一或多個導熱間隔墊棒(第一導熱間隔墊棒518A及第二導熱間隔墊棒518B)。各個導熱間隔墊棒518A、518B係對應於長邊L之一者，且平行於長邊L之一者。相對側514A的各個導熱間隔墊棒518A、518B包括一縱向長度，此縱向長度係大於頂表面266的外圍的短邊的長度及短邊S的長度。一側514A的第一導熱間隔墊棒518A與另一側514A的第二導熱間隔墊棒518B係間隔一距離D。各個導熱間隔墊棒518A、518B的縱向長度係大於距離D。
相對於背板206的中心292，第一導熱間隔墊棒518A的中心點係與第二導熱間隔墊棒518B的中心點對齊。導熱間隔墊棒518A、518B各包括面向擴散器210的中心290及背板206的中心292的內表面515C。內表面515C係在氣體開口224的外周長211的相對側上。導熱間隔墊514的內表面515C部分地圍繞外周長211，使得導熱間隔墊514不完全圍繞外周長211。第一及第二導熱間隔墊棒518A、518B係設置在氣體開口224的外周長211相對於擴散器210的中心290的外側。間隙係設置在頂表面266的外圍的短邊處，並且在第一導熱間隔墊棒418A及第二導熱間隔墊棒418B之間。
相對側514A的導熱間隔墊棒518A，518B係設置成用以完全覆蓋頂表面266的外圍的各個長邊，如第5A圖所示。
第5B圖係繪示根據一種實施方式，第5A圖所示的蓋組件530的透視剖面圖。第5C圖係繪示根據一種實施方式，第5A圖所示的蓋組件530的示意橫截面圖。導熱間隔墊514的第一導熱間隔墊棒518A係繪示成具有一矩形橫截面，儘管導熱間隔墊514不限於此，並且可以使用其他形狀作為導熱間隔墊的橫截面。導熱間隔墊514的尺寸可有利於將熱從擴散器210轉移至背板206。導熱間隔墊514的第一導熱間隔墊棒518A係繪示成具有一高度H及一寬度W。此外，儘管擴散器210的厚度T可以變化，擴散器210係繪示成具有厚度T。舉例來說，擴散器210可在外圍或邊緣附近具有增加的厚度，且在中心附近具有減小的厚度。導熱間隔墊514係繪示成具有等於或大於擴散器210(特別是擴散器210的外圍)的厚度T的寬度W。寬度W可小於厚度T。導熱間隔墊514也可以具有等於或大於擴散器210的厚度T的高度H。高度H可小於厚度T。
例如是相對於擴散器210，導熱間隔墊514的增加的寬度W及/或高度H可以增加導熱間隔墊514及擴散器210之間的熱接觸，並促進從擴散器210至導熱間隔墊514的熱的轉移。在一示例中，寬度W為1.0英寸或更大，例如是從1.0英寸至1.5英寸。在一示例中，寬度W為1.5英寸。
導熱間隔墊514係由一導熱材料所形成、或是包括一導熱材料，此導熱材料例如是一金屬。導熱金屬的例子包括銅、鎳、鋼、及鋁。背板206係由金屬所形成、或是包括金屬，此金屬例如是鋁，並且類似地，擴散器210係由金屬所形成、或是包括金屬，此金屬例如是鋁。因此，導熱間隔墊棒514、背板206、及擴散器210各者均可以是由鋁所形成。
在一個示例中，如第5B及5C圖所示，導熱間隔墊514的導熱間隔墊棒518A、518B的一者或二者都是與背板206一體成形，從而與背板206形成一主體。導熱間隔墊514及背板206是背板設備的一部分。導熱間隔墊棒518A、518B是從背板206的底表面268，例如是從底表面268的內表面272突出的突塊。導熱間隔墊棒518A、518B各包括一底表面562，此底表面562與擴散器210的頂表面266直接接觸。與背板206一體成形的導熱間隔墊514減少了分離部件的數量，從而有助於降低成本及降低顆粒產生的可能性。氣體開口224從擴散器210的頂表面266延伸至底表面265。
導熱間隔墊棒514的第二導熱間隔墊棒518B可包括上述的第一導熱間隔墊棒518A的一或多個方面、組件、特徵、及/或特性。
背板206可包括形成在其中的一或多個冷卻流動通道280，例如是用以接收冷卻劑。冷卻流道280係用以通過流經冷卻流道280的冷卻劑，將熱從背板206轉移出去。第5B及5C圖係繪示出形成在背板206的頂表面282內的冷卻流道280。因此，通過導熱間隔墊514從擴散器210轉移至背板206的熱，隨後通過冷卻流道280從背板206轉移出去。冷卻劑例如是包括水、乙二醇(ethylene glycol)、以GALDEN®的商品名稱出售的冷卻劑、或任何其他合適的冷卻劑。
在一示例中，導熱間隔墊514與冷卻流道280的至少一部分對齊，例如是垂直地對齊。舉例來說，如第5B圖所示，導熱間隔墊514及冷卻流道280係沿著線A彼此對準，此線A係垂直通過冷卻流道280、背板206、導熱間隔墊514、及擴散器210。導熱間隔墊514及冷卻流道280的垂直對準514促進了從導熱間隔墊514的熱轉移、及通過冷卻流道280從背板206離開的熱轉移。
一或多個緊固件276係用以將導熱間隔墊514耦接至背板206及擴散器210之間。舉例來說，如第5C圖所示，緊固件276係從擴散器210延伸，至少部分地通過導熱間隔墊514，並至背板206，以將導熱間隔墊514耦接至背板206及擴散器210之間。一或多個緊固件276將導熱間隔墊514及背板206耦接至擴散器210。緊固件276可包括如圖所示的一螺釘、一螺栓、及一螺帽、及/或本領域中已知的任何其他緊固件。緊固件276可以是由一導熱材料所形成，或包括一導熱材料，此導熱材料例如是金屬，且特別是鋁。擴散器210包括設置在一個或多個緊固件的各者下方的一蓋293，例如是一鋁蓋。一密封件295，例如是O形環密封件，係設置在導熱間隔墊514及擴散器210之間。密封件295促進了由於例如是部件的熱膨脹而產生的顆粒的抑制。
如上所述，根據本揭露的導熱間隔墊，能夠將熱量從電漿處理腔室內的擴散器轉移離開。舉例來說，在不具有導熱間隔墊的電漿處理腔室中，在多次連續沉積及使用電漿處理腔室之後，擴散器的溫度可從約75℃上升至約120℃。相較之下，在根據本揭露的具有導熱間隔墊的電漿處理腔室中，認為在相同的多次連續沉積及使用電漿處理腔室之後，擴散器的溫度僅從約75℃上升至約90℃或約100℃。因此，認為導熱間隔墊有助於將約20℃至約30℃的熱從擴散器轉移出去。擴散器的這種熱及溫度的降低，使得可以增加電漿處理腔室的處理空間內的電漿分佈的均勻性，從而利用此電漿處理腔室，增加在基板上所形成的層的厚度的均勻性。
擴散器的溫度及擴散器的溫度均勻性還在促進沉積均勻性的同時促進相對高的清潔率、提高產量及操作效率。
導熱間隔墊214、314、414及514的方面可包括以下益處：處理腔室中的提升的電漿分佈均勻性；基板上的提升的沉積重複性；基板上的提升的沉積均勻性；及在促進沉積均勻性的同時提升的清潔率。這樣的益處可以提高沉積質量、處理腔室的產量、及/或處理腔室的操作效率。
本揭露內容預期各個蓋組件130、230、330、430、及/或530可包括所述的其他蓋組件130、230、330、430、及/或530的一或多個方面、特性、特徵、及/或部件。
雖然上述內容是關於本揭露的實施例，但可在不背離基本範圍的情況下，設計出本揭露的其他及更進一步的實施例，範圍係由下列的申請專利範圍而定。
100:腔室 102:壁部 104:底部 105:主體 106:背板 108:處理空間 110:擴散器 112:氣體源 114:導熱間隔墊 116:導管 117:氣室 118:遠端電漿源 119:清潔氣體源 120:基板支撐件 122:射頻電源 124:氣體開口 126:蓋板 128:密封件 130:蓋組件 131:分度銷 132:狹縫閥開口 133:擴散器前緣 134:基板 136:基板接收表面 138:桿件 140:升降系統 142:遮罩框架 144:基板升降銷 148:支撐構件 150:馬達 152:真空泵 206:背板 210:擴散器 211:外周長 214:導熱間隔墊 214A:長邊 214B:短邊 215A:長導熱間隔墊棒 215B:短導熱間隔墊棒 215C:內表面 216:導管 217:氣室 224:氣體開口 230:蓋組件 262:底表面 264:頂表面 265:底表面 266:頂表面 268:底表面 270:台階 272:內表面 274:外表面 276:緊固件 280:冷卻流道 282:頂表面 290:中心 292:中心 293:蓋 295:密封件 314:導熱間隔墊 314A:長邊 314B:短邊 318:導熱間隔墊棒 320:導熱間隔墊棒 330:蓋組件 414:導熱間隔墊 414A:側 415C:內表面 418A,418B:導熱間隔墊棒 430:蓋組件 514:導熱間隔墊 514A:側 515C:內表面 518A,518B:導熱間隔墊棒 530:蓋組件 562:底表面 L:長邊 S:短邊 D:距離 H:高度 W:寬度 T:厚度 A:線
為了能夠理解本揭露上述特徵的細節，可參照實施例，得到對於簡單總括於上之本揭露更詳細的敘述，實施例的一部分係繪示於所附圖式中。然而需注意，所附的圖式僅繪示出本揭露的典型實施例，因此其並不會被認為對本揭露的範圍造成限制，因為本揭露可允許其他等效的實施例。
第1圖係繪示根據一種實施方式的一電漿處理腔室的示意剖面圖。 第2圖係繪示根據一種實施方式的一蓋組件的示意分解透視圖。 第3圖係繪示根據一種實施方式的一蓋組件的示意分解透視圖。 第4圖係繪示根據一種實施方式的一蓋組件的示意分解透視圖。 第5A圖係繪示根據一種實施方式的一蓋組件的示意分解透視圖。 第5B圖係繪示根據一種實施方式，第5A圖所示的蓋組件的透視剖面圖。 第5C圖係繪示根據一種實施方式，第5A圖所示的蓋組件的示意橫截面圖。 為使其容易理解，已盡可能地採用一致的元件符號，來標記圖中所共有的相同元件。可預期的是，揭露於一實施例的元件可以有利地適用於其他實施例中，而不再次闡述。
206:背板
210:擴散器
211:外周長
224:氣體開口
265:底表面
266:頂表面
268:底表面
270:台階
272:內表面
274:外表面
290:中心
292:中心
514:導熱間隔墊
514A:側
515C:內表面
518A,518B:導熱間隔墊棒
530:蓋組件
L:長邊
S:短邊
D:距離

Claims (20)

  1. 一種電漿處理腔室，包括： 一腔室主體； 一蓋組件，耦接至該腔室主體，該腔室主體係定義一處理空間，該蓋組件包括： 一背板，耦接至該腔室主體； 一擴散器，包括通過該擴散器所形成的複數個氣體開口；及 一導熱間隔墊，設置在該背板及該擴散器之間，以將熱從該擴散器轉移至該背板；及 一基板支撐件，設置在該處理空間內。
  2. 如請求項1所述之電漿處理腔室，其中該導熱間隔墊係直接接觸該擴散器的一頂表面，且該些氣體開口係從該頂表面延伸至該擴散器的一底表面。
  3. 如請求項2所述之電漿處理腔室，其中該導熱間隔墊包括一矩形橫截面。
  4. 如請求項1所述之電漿處理腔室，其中該導熱間隔墊包括複數個內表面，該些內表面係部分地圍繞該些氣體開口。
  5. 如請求項1所述之電漿處理腔室，更包括複數個緊固件，該些緊固件至少部分地延伸通過該導熱間隔墊，以將該導熱間隔墊及該背板耦接至該擴散器。
  6. 如請求項5所述之電漿處理腔室，其中該導熱間隔墊、該背板、該擴散器、及該些緊固件各者皆包括鋁。
  7. 如請求項1所述之電漿處理腔室，其中該導熱間隔墊包括設置在該擴散器的外圍的相對側的一對長邊。
  8. 如請求項7所述之電漿處理腔室，其中該導熱間隔墊的該對長邊的各者，包括一組一或多個導熱間隔墊棒，該組一或多個導熱間隔墊棒係以一距離間隔開來，其中各該組一或多個導熱間隔墊棒的一縱向長度係大於該距離。
  9. 如請求項7所述之電漿處理腔室，其中該導熱間隔墊的該對長邊的各者，包括二或多個導熱間隔墊棒。
  10. 如請求項9所述之電漿處理腔室，其中該導熱間隔墊的該對長邊的各者，更包括該二或多個導熱間隔墊棒之間的一或多個間隙。
  11. 如請求項1所述之電漿處理腔室，其中該背板包括形成於其中的一冷卻流道，該冷卻流道係用以接收冷卻劑，且該導熱間隔墊係與該冷卻流道的至少一部分垂直地對齊。
  12. 如請求項1所述之電漿處理腔室，更包括一射頻電源，該射頻電源係耦接至該蓋組件，且一氣體源及一遠端電漿源係通過該蓋組件與該處理空間流體地連接。
  13. 一種用於一電漿處理腔室的蓋組件，包括： 一背板； 一擴散器，包括通過該擴散器所形成的複數個氣體開口；及 一導熱間隔墊，設置在該背板及該擴散器之間，以將熱從該擴散器轉移至該背板。
  14. 如請求項13所述之蓋組件，其中該導熱間隔墊部分地圍繞該些氣體開口，該導熱間隔墊包括二或多個側，各該二或多個側包括一組一或多個導熱間隔墊棒。
  15. 如請求項14所述之蓋組件，其中該二或多個側係設置在且該擴散器的外圍的相對側上，並以一距離間隔開來，且各該組一或多個導熱間隔墊棒的一縱向長度係大於該距離。
  16. 如請求項13所述之蓋組件，更包括一蓋版，該背板係耦接至該蓋板，其中該背板、該擴散器、及該導熱間隔墊各者皆包括鋁。
  17. 如請求項13所述之蓋組件，其中： 該導熱間隔墊係直接接觸該擴散器的一頂表面；及 該導熱間隔墊包括一矩形橫截面。
  18. 如請求項13所述之蓋組件，其中： 該背板包括形成於其中的一冷卻流道，該冷卻流道係用以接收冷卻劑；及 該導熱間隔墊係與該冷卻流道的至少一部分垂直地對齊。
  19. 一種用於一電漿處理腔室的背板設備，包括： 一背板，包括一頂表面及一底表面；及 一導熱間隔墊，包括從該背板的該底表面突出的一或多個凸塊，該導熱間隔墊係與該背板一體成形，以形成一主體。
  20. 如請求項19所述之背板設備，其中該背板及該導熱間隔墊各者皆包括鋁。
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