TWI525212B - 氣體分配板及包含此氣體分配板之基板處理設備 - Google Patents

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TWI525212B
TWI525212B TW098123068A TW98123068A TWI525212B TW I525212 B TWI525212 B TW I525212B TW 098123068 A TW098123068 A TW 098123068A TW 98123068 A TW98123068 A TW 98123068A TW I525212 B TWI525212 B TW I525212B
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崔宰旭
朴贊鎬
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周星工程股份有限公司
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    • C23COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23CCOATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C16/00Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes
    • C23C16/44Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the method of coating
    • C23C16/455Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the method of coating characterised by the method used for introducing gases into reaction chamber or for modifying gas flows in reaction chamber
    • C23C16/45559Diffusion of reactive gas to substrate

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Description

氣體分配板及包含此氣體分配板之基板處理設備 【交叉參考之相關申請案】
本案主張以下案件之優先權:於韓國申請之韓國專利申請案第10-2008-0065816號及第10-2009-0053463號,申請日分別為2008年7月8日及2009年6月16日;該等案件在此併入以供參照。
本發明係有關於氣體分配板及包含此氣體分配板之基板處理設備。
一般而言,半導體裝置、顯示裝置、太陽能電池等係對基板進行各式處理而製造出。舉例而言,要執行好幾次的薄膜沉積處理及光微影處理、蝕刻處理來形成基板上的電路圖案,尚要執行額外處理,如清潔處理、黏接處理、切割處理等。在這些處理之中,沉積處理及蝕刻處理係在腔室型基板處理設備中進行。為此,將反應氣體供應穿過設備的氣體分配板而到達基板之上,因而在基板上沉積或蝕刻薄膜。
圖1係根據相關技藝而繪示基板處理設備的剖面圖,而圖2係根據相關技藝而繪示氣體分配板之變形的剖面圖。
參照圖1,通常將PECVD(電漿加強化學氣相沉積)設備用來作為基板處理設備10。基板處理設備10包括腔室11,該腔室包括腔室蓋12,並在內部設有反應空間E。基板2載置在基板載置板14上,而加熱器28安裝於基板載置板14之中。氣體分配板20將反應氣體朝向基板載置板14注入。邊緣框架26密接於腔室11的內壁,並用以防止薄膜沉積在基板2的外圍區域。氣體供應管24將反應氣體供應至氣體分配板20。排氣口22用以排出反應空間E中的反應氣體,並調節反應空間E中的真空。
腔室蓋12連接至RF(無線射頻)電壓源13,基板載置板14連接至接地端,該腔室蓋及基板載置板分別作為上電極及下電極。據此,當反應氣體流入反應空間E時,腔室蓋12及基板載置板14用以激活反應氣體。
氣體分配板20包括複數個注入孔18。氣體分配板20與腔室蓋12耦合,且容納空間形成在氣體分配板20與腔室蓋12之間,用以容納從氣體供應管24供應的反應氣體。基板載置板14向下移動而承載/卸載基板2,並向上移動,以在基板2上形成或蝕刻薄膜。換言之,基板載置板14的設置係使其上、下移動。
邊緣框架26固定於腔室11的內壁。當基板載置板14向上移動時,邊緣框架26屏蔽了基板2的外圍區域,因而防止基板2之外圍區域的薄膜形成。
安裝氣體供應管24,使其穿過腔室蓋12的中間部分。擋板(未繪示)安裝在容納空間中之對應氣體供應管24的位置,用以將來自氣體供應管24的反應氣體均勻分佈。排氣口22與真空泵(未繪示)耦合,俾排出反應空間E中的反應氣體,或調節反應空間E中的真空。
沉積在基板2上的薄膜必須要在整個基板2具有均勻的厚度及屬性。將反應氣體均勻供應至基板2上,以及在氣體分配板20與基板載置板14之間產生的電漿均勻性,會影響均勻厚度及屬性。在影響反應氣體的均勻供應及電漿的均勻性的因素中,主要因素為介於氣體分配板20與基板載置板14之間的距離均等性。換言之,當介於氣體分配板20與基板載置板14之間的距離皆為均等時,便能獲得基板2上的薄膜均勻性。
如圖1所示,氣體分配板20在進行將薄膜沉積在基板2上的處理之前,其狀態為與基板載置板14平行。然而,當完成將薄膜沉積在基板2上的處理之後,反應空間E的溫度必須增高到預定溫度,以進行反應氣體的分解與反應。因為溫度增高,裝設於腔室蓋12的氣體分配板20會膨脹。如圖2所示,當氣體分配板20膨脹時,氣體分配板20會因氣體分配板的重量作用而下垂。據此,介於氣體分配板20與基板載置板14之間的距離會從邊緣往中間增大。換言之,在邊緣的距離Dedg會大於在中間的距離Dcen。
再者,隨著基板2及氣體分配板20的尺寸增大,為了處理大尺寸顯示裝置或太陽能電池,氣體分配板20的下垂變形更加惡化。據此,供應至基板2上的反應氣體密度,以及介於氣體分配板20與基板載置板14之間的電漿密度,並非為均勻,因此很難獲得在基板2的薄膜沉積均勻性。再者,當蝕刻基板2上的薄膜時,很難獲得蝕刻均勻性。因此,薄膜的均勻性會劣化,生產效率便降低。
據此,本發明為氣體分配板及包含此氣體分配板的基板處理設備。本發明將會消除相關技藝之限制及缺點所造成的一或多個問題。
本發明所提供的氣體分配板及包含此氣體分配板的基板處理設備,其優點為能改善薄膜的均勻性及生產效率。
本發明之額外特徵及優點將於以下敘述,其部分將從說明書所了解,或可由實施本發明而知悉。本發明之目的及其他優點能由以下實施方式、隨附申請專利範圍及圖式中特別提及之結構及方法而更加明白。
為了達成該等與其他優點,並依據如在此以實施例說明並廣泛描述之本發明的目的,本發明為一氣體分配板,安裝於設有反應空間的腔室中,將反應氣體供應至載置於基板載置板上的基板上,其中該氣體分配板包括:第一及第二表面,其相向配置,其中,該第二表面朝向該基板載置板,並具有一凹部形狀;及複數個注入孔,各該注入孔包括:一入流部分,從該第一表面朝向該第二表面延伸;一擴散部分,從該第二表面朝向該第一表面延伸;及一孔口部分,係介於該入流部分與該擴散部分之間,其中,該複數個注入孔之複數個入流部分的氣體通道從該氣體分配板的邊緣往中間縮短,且其中,該複數個注入孔之複數個擴散部分具有實質相同的氣體通道。
在另一實施態樣中,一基板處理設備包含:一腔室,設有一反應空間;一基板載置板,位於該反應空間,其中,一基板載置在該基板載置板上;及一氣體分配板,位於該反應空間,該氣體分配板包括:第一及第二表面,其相向配置,其中,該第二表面朝向該基板載置板,並具有一凹部形狀;及複數個注入孔,各該注入孔包括:一入流部分,從該第一表面朝向該第二表面延伸;一擴散部分,從該第二表面朝向該第一表面延伸;及一孔口部分,係介於該入流部分與該擴散部分之間,其中,該複數個注入孔之複數個入流部分的氣體通道從該氣體分配板的邊緣往中間縮短,且其中,該複數個注入孔之複數個擴散部分具有實質相同的氣體通道。
當了解到,前述總括性的描述及後續詳細描述為例示性及解釋性的,其僅對所請發明提出進一步的說明。
茲參照隨附圖式而詳細敘述本發明之實施例。
圖3係根據本發明之第一實施例而繪示基板處理設備之氣體分配板及基板載置板的剖面圖,而圖4及圖5係根據本發明之第一實施例而分別繪示氣體分配板之頂部及底部表面的平面圖。
參照圖3至圖5,第一實施例之基板處理設備中,氣體分配板200包括第一表面201(稱作頂部表面)、第二表面203(稱作底部表面)及第一及第二側表面205及207。第一表面201可平行於基板載置板114。第二表面203朝向基板載置板114,其並具有凹部形狀,如含凹面的凹部形狀。氣體分配板200具有複數個注入孔210,將反應氣體朝向載置在基板載置板114上之基板102注入。氣體分配板200及基板載置板114位於設有反應空間(未繪示)的腔室(未繪示)中。氣體分配板200及基板載置板114可具有在平面上實質相同的形狀,如圓形或矩形形狀。
各注入孔210可包括入流部分214、孔口部分212及擴散部分216。入流部分214及擴散部分216分別作為注入孔210的入口及出口。
入流部分214從第一表面201朝向第二表面203延伸。從外部供應的反應氣體會流入入流部分214中。孔口部分212與入流部分214通連,且其直徑可小於入流部分214的直徑。擴散部分216與孔口部分212通連,並延伸至第二表面203,將反應氣體朝向基板載置板114供應。複數個注入孔210可在氣體分配板200上以實質相同的間隔均勻地分佈。
為了在基板102上沉積或蝕刻薄膜,將反應氣體供應至腔室的反應空間,而腔室內的溫度會增高到約攝氏200或500度。據此,氣體分配板200會熱膨脹,並在氣體分配板200的重量作用下而下垂。如相關技術所描述,若氣體分配板為平坦的,介於氣體分配板與基板載置板之間的距離便不會為均等,會從邊緣往中間減小。
然而,第一實施例之氣體分配板200在第二表面203上具有含凹面之凹部形狀,以補償因氣體分配板200下垂所造成的距離不均等性。換言之,在基板102上沉積或蝕刻薄膜之前,介於氣體分配板200與基板載置板114之間的距離從邊緣往中間減小。舉例而言,在邊緣的距離Dedg小於在中間的距離Dcen。而後,當在基板102上沉積或蝕刻薄膜時,氣體分配板200的下垂係因氣體分配板200的熱膨脹所導致。然而,因事先考量氣體分配板200的下垂,第二表面203具有含凹面之凹部形狀。據此,即使氣體分配板200下垂,第二表面203之具有含凹面之凹部形狀的結構能補償因下垂所造成的不均等距離。因此,介於氣體分配板200與基板載置板114之間的距離能實質上為全部均等。舉例而言,在處理基板102期間之位於邊緣的距離D’edg會實質相同於在處理基板102期間之位於中間的距離D’cen。
舉例而言,第二表面203可藉由製備具有平坦第二表面的氣體分配板而形成,接著,基於實驗或模擬,考量因熱膨脹所造成之平坦第二表面的向下凸出弧度,處理平坦第二表面,以形成含凹面之第二表面203。當處理平坦第二表面時,亦會考量因熱膨脹所造成平坦第二表面之向下凸出的體積。
因為將第二表面203形成為具有含凹面之凹部形狀,氣體分配板200的厚度會從邊緣往中間減小。當氣體分配板熱膨脹時,介於氣體分配板200與基板載置板114之間的距離會是均等的,但第一表面201會有下沉部分123。然而,下沉部分123實質上不會影響反應氣體穿過注入孔210的注入。
如上所述,第二表面203用以將介於氣體分配板200與基板載置板114之間的距離成為均等,此會改善反應空間中反應氣體與電漿的密度均勻性。然而,因擴散部分216之故,反應氣體的密度會因位置不同而改變。
更詳細而言,擴散部分216的直徑從孔口212增大至第二表面203。舉例而言,擴散部分216具有截錐形狀。複數個入流部分214具有實質相同的高度,亦即,實質相同的第一氣體通道L1,且複數個孔口部分212具有實質相同的高度,亦即,實質相同的第二氣體通道L2。然而,因含凹部之第二表面203之故,複數個擴散部分216具有彼此不同的第三氣體通道L3。換言之,因含凹部之第二表面203之故,第三氣體通道L3從邊緣往中間減小。再者,因各擴散部分216具有截錐形狀,複數個擴散部分216具有彼此不同的直徑。換言之,擴散部分216的直徑從邊緣往中間減小。
入流部分214藉由孔口部分212調節反應氣體的氣體流率及氣體流量。直徑大於孔口部分212之直徑的擴散部分216,其用以將穿過入流部分214與孔口部分212的反應氣體擴散,並將反應氣體均勻注入到基板102上。供應到基板102上的反應氣體與孔口部分212的直徑以及擴散部分216的容積成正比。複數個入流部分及孔口部分214及212分別具有實質相同的第一及第二氣體通道L1及L2。然而,複數個擴散部分216具有彼此不同的第三氣體通道L3及容積。據此,來自複數個擴散部分216之反應氣體的注入量彼此之間為不同。換言之,注入量從邊緣往中間減小。
參照圖4,位於氣體分配板200之第一表面201的複數個入流部分214具有實質相同的直徑S1,彼此並以實質相同的間隔P1間隔開。參照圖5,複數個擴散部分216具有不同的直徑S1,...,Sn,彼此並以不同的間隔P1,...,Pn間隔開。舉例而言,擴散部份216的直徑從中間往邊緣增大,而介於複數個擴散部分216之間的間隔從中間往邊緣減小。
據此,即使含凹面之第二表面203補償了因氣體分配板200之下垂所造成的不均等距離,因為擴散部分216具有不同的氣體通道及容積之故,反應氣體的注入量會從中間往邊緣增大。因此,介於氣體分配板200與基板載置板114之間的反應氣體密度會是不均勻的,因而會使在基板102上將薄膜均勻沉積或蝕刻相當困難。
為了解決此問題,茲提出第二實施例,如下述。
圖6係根據本發明之第二實施例而繪示基板處理設備的剖面圖,而圖7係根據本發明之第二實施例而繪示氣體分配板及基板載置板的剖面圖。圖8係根據本發明之第二實施例而放大繪示一部分氣體分配板的剖面圖。圖9及圖10係根據本發明之第二實施例而分別繪示氣體分配板之頂部及底部表面的剖面圖。茲將省略本實施例中與第一實施例相似元件的敘述。
參照圖6至圖10,第二實施例之基板處理設備110包括腔室111,該腔室包括腔室蓋112,並在其內部設有反應空間E。基板載置板114位於反應空間E,且基板102載置於基板載置板114上。加熱器128安裝於基板載置板114中,以加熱基板102。氣體分配板200將反應氣體朝向基板載置板114供應。邊緣框架126密接在腔室111的內壁之上,其用以防止薄膜沉積在基板102的外圍區域。氣體供應管124供應反應氣體。排氣口122調節反應空間E中的反應氣體,以及反應空間E中的真空。
腔室蓋112連接至RF(無線射頻)電壓源113,且基板載置板114連接至接地端,該腔室蓋及基板載置板分別作為上電極及下電極。據此,當反應氣體流入反應空間E時,腔室蓋112及基板載置板114用以激活反應氣體。
氣體分配板200包括複數個注入孔310。氣體分配板200與腔室蓋112耦合,而容納空間形成在介於氣體分配板200與腔室蓋112之間,該容納空間並用以容納供應自氣體供應管124的反應氣體。基板載置板114向下移動來承載/卸載基板102,其並向上移動來形成或蝕刻基板102上的薄膜。換言之,基板載置板114用以向上、下移動。
邊緣框架126固定於腔室111的內壁。當基板載置板114向上移時,邊緣框架126屏蔽了基板102的外圍區域。因此防止薄膜形成在基板102的外圍區域。
安裝氣體供應管124,使其穿過腔室蓋112的中間部分。擋板(未繪示)安裝在容納空間中之對應氣體供應管124的位置,並用以均勻分配來自氣體供應管124的反應氣體。排氣口122與真空泵(未繪示)耦合,俾將反應空間E中的反應氣體排出,或調節反應空間E中的真空。
氣體分配板200包括第一表面201(稱作頂部表面)、第二表面203(稱作底部表面)及第一及第二側表面205及207。第一表面201可與基板載置板114平行。第二表面203朝向基板載置板114,並具有凹部形狀,如含凹面之凹部形狀。
氣體分配板200具有複數個注入孔310,將反應氣體注入到載置在基板載置板114上的基板102上。氣體分配板200及基板載置板114位於反應空間E。氣體分配板200及基板載置板114可具有在平面上實質相同的形狀,如圓形或矩形形狀。
各注入孔310可包括入流部分314、孔口部分312及擴散部分316。入流部分314及擴散部分316分別作為注入孔310的入口及出口。
入流部分314從第一表面201朝向第二表面203延伸。 從外部供應的反應氣體流入入流部分314中。孔口部分312與入流部分314通連,且其直徑可小於入流部分314的直徑。擴散部分316與孔口部分312通連,並延伸至第二表面203,將反應氣體注入到基板載置板114上。複數個注入孔310可在氣體分配板200上以實質相同的間隔均勻地分佈。
在處理基板102之前,介於氣體分配板200與基板載置板114之間的距離從邊緣往中間增大。舉例而言,在邊緣的距離Dedg小於在中間的距離Dcen。而後,當處理基板102時,氣體分配板200會下垂,因此介於氣體分配板200與基板載置板114之間的距離變成均等。舉例而言,在處理基板102期間之位於邊緣的距離D’edg會實質相同於在處理基板102期間之位於中間的距離D’cen。
入流部分314具有約為數微米的直徑,其並藉由孔口部分312調節氣體流率及氣體流量。直徑大於孔口部分312之直徑的擴散部分316,其用以將穿過入流部分314與孔口部分312的反應氣體擴散,並將反應氣體均勻注入到基板102上。供應到基板102上的反應氣體與孔口部分312的直徑以及擴散部分316的容積成正比。在第二實施例中,複數個擴散部分316具有實質相同的容積,俾使反應氣體均勻分配在基板102上。
入流部分314從第一表面201延伸至對應的孔口部分312。複數個孔口部分312以實質相同的形狀設置成第二表面203的凹面形狀。據此,入流部分314的高度從中間往邊緣增大。參照圖8,三個相鄰的入流部分314具有三個彼此不同的高度,亦即,三個氣體通道ID1至ID3。換言之,入流部分314的第一氣體通道L1通常從中間往邊緣增大:ID1<ID2<ID3。
複數個孔口部分312及複數個擴散部分316與第二表面203平行。據此,複數個孔口部分312具有實質相同的第二氣體通道L2,且複數個擴散部分316具有實質相同的第三氣體通道L3。
參照圖9,當從第一表面201觀察複數個入流部分314時,複數個入流部分314具有實質相同的直徑S1,彼此並以實質相同的間隔P1間隔開。然而,參照圖7,當從第二表面203觀察複數個入流部分314時,複數個入流部分看起來彼此由不同間隔間隔開,如不同的間隔P1’及P1”。
參照圖10,當從第二表面203觀察複數個擴散部分316時,複數個擴散部分316具有實質相同的直徑S2,彼此以實質相同的間隔P2間隔開。因為含凹面之第二表面203的剖面可以具有如橢圓弧的形狀,且各擴散部分316的中央軸線垂直於基板載置板114,從第二表面203觀察的擴散部分316的面積會些微從中間往邊緣增大。然而,此些微增大實質上不會影響從擴散部分316所注入之反應氣體量的變化。據此,便將複數個擴散部分316視為具有實質相同的直徑S2,彼此並以實質相同的間隔P2間隔開。
如上所述,在第二實施例中,當氣體分配板200因熱膨脹而下垂時,因為第二表面203具有含凹面之凹部形狀,將能補償介於氣體分配板200與基板載置板114之間的距離非均等性。再者,因為複數個擴散部分316具有實質相同的氣體通道L3、直徑S2及容積,反應氣體能均勻分配到整個基板102上。
第一及第二實施例提供具有含凹面之第二表面的氣體分配板,而下述第三實施例提供具有梯狀第二表面的氣體分配板。
圖11係根據本發明之第三實施例而繪示基板處理設備之氣體分配板的剖面圖,而圖12係根據本發明之第三實施例而繪示氣體分配板之第二表面的平面圖。茲將省略本實施例中與第一、第二實施例相似元件的敘述。
參照圖10及圖11,第三實施例之基板處理設備中,氣體分配板200包括第一表面201(稱作頂部表面)、第二表面203(稱作底部表面)及第一及第二側表面205及207。第一表面可與基板載置板114平行。第二表面203朝向基板載置板114,並具有凹部形狀,如梯狀之凹部形狀。氣體分配板200具有複數個注入孔410,將反應氣體朝向載置在基板載置板114上之基板102注入。氣體分配板200及基板載置板114位於設有反應空間的腔室內。氣體分配板200及基板載置板114可具有在平面上實質相同的形狀,如圓形或矩形形狀。
第二表面203可包括複數個梯部,且梯部的數量不受限。在第三實施例中,假設第二表面203包括三個從如中間到邊緣之呈徑向方向的梯部。
第二表面203包括位於中間的第一梯部部分350、圍繞第一梯部部分350的第二梯部部分352及圍繞第二梯部部分352而位於邊緣的第三梯部部分354。在第一梯部部分350之第一寬度D1、第二梯部部分352之第二寬度D2及第三梯部部分354之第三寬度D3之間的關係為:D1>D2>D3。第一梯部部分350的厚度小於第二梯部部分352的厚度,且第二梯部部分352的厚度小於第三梯部部分354的厚度。梯部部分350、352、354從中間往邊緣增加厚度。
第一至第三梯部部分350、352、354的設置係較佳地使第一梯部部分350的中心、第二梯部部分352的中心及第三梯部部分354的中心皆由如第一及第二實施例之第二表面剖面中的橢圓弧實質地穿過。第二及第三梯部部分352及354設置成以同心圓方式環繞第一梯部部分350。因為第一至第三梯部部分352、352、354的中心對應到橢圓弧,第一梯部部分350的面積大於第二梯部部分352的面積,且第二梯部部分352的面積大於第三梯部部分354的面積。
各注入孔410可包括入流部分414、孔口部分412及擴散部分416。入流部分414及擴散部分416分別作為注入孔410的入口及出口。
入流部分414從第一表面201朝向第二表面203延伸。從外部供應的反應氣體流入入流部分414中。孔口部分412與入流部分414通連,其直徑可小於入流部分414的直徑。擴散部分416與孔口部分412通連,並延伸至第二表面203,將反應氣體注入到基板載置板114上。複數個注入孔410可在氣體分配板200上以實質相同的間隔分佈。
入流部分414從第一表面201延伸到對應的孔口部分412。複數個孔口部分412以實質相同的形狀設置成第二表面的梯部形狀。據此,將複數個入流部分414分成三組,第一至第三組分別對應到第一至第三梯部部分350、352、354。第一至第三部分具有三個彼此不同的高度,即三個氣體通道ID1至ID3。換言之,入流部分314的第一氣體通道通常從中間往邊緣增大,即ID1<ID2<ID3。第一組的孔口部分412具有實質相同的氣體通道ID1,第二組的孔口部分412具有實質相同的氣體通道ID2,且第三組的孔口部分412具有實質相同的氣體通道ID3。
將複數個孔口部分412及複數個擴散部分416設置成與第二表面203平行。據此,複數個孔口部分412具有實質相同的第二氣體通道,且複數個擴散部分416具有實質相同的第三氣體通道。
注入孔418藉由孔口部分412調節氣體流率及氣體流量。直徑大於孔口部分412之直徑的擴散部分416,其用以將穿過入流部分414及孔口部分412的反應氣體擴散,並將反應氣體均勻注入到基板102上。供應到基板102上的反應氣體與孔口部分412的直徑及擴散部分416的容積成正比。第三實施例係相似於第二實施例,複數個擴散部分416具有實質相同的容積,俾使反應氣體均勻分佈在基板102上。
在第三實施例中,為了簡化氣體分配板的製造,可分開製造第一至第三梯部部分350、352、354,而後將其組合。當分開製造第一至第三梯部部分350、352、354時,能減少生產時間與成本。
如上述實施例,因為氣體分配板的底部表面具有凹部形狀,即使發生熱膨脹,仍能獲得介於氣體分配板與基板載置板之間的均等距離,且能改善反應氣體與電漿的均勻性。
再者,當複數個擴散部分具有實質相同的氣體通道時,能將反應氣體均勻供應到基板上。據此,便能均勻地在基板上沉積及蝕刻薄膜。
又,當氣體分配板的底部表面具有梯部形狀時,能簡化氣體分配板的製程。
本技術領域中具有通常知識者將能明白,在不偏離本發明之精神與範圍的情況下,能對本發明進行各種修改及變化。因此,若此等修改及變化落入隨附申請專利範圍的範圍及其均等物,本發明欲將其涵蓋。
2...基板
10...基板處理設備
11...腔室
12...腔室蓋
13...電壓源
14...基板載置板
18...注入孔
20...氣體分配板
22...排氣口
24...氣體供應管
26...邊緣框架
28...加熱器
102...基板
110...基板處理設備
111...腔室
112...腔室蓋
113...電壓源
114...基板載置板
122...排氣口
123...下沉部分
124...氣體供應管
126...邊緣框架
128...加熱器
200...氣體分配板
201...第一表面
203...第二表面
205...第一側表面
207...第二側表面
210...注入孔
212...孔口部分
214...入流部分
216...擴散部分
310...注入孔
312...孔口部分
314...入流部分
316...擴散部分
350...第一梯部部分
352...第二梯部部分
354...第三梯部部分
410...注入孔
412...孔口部分
414...入流部分
416...擴散部分
D1~D3...寬度
Dedg、Dcen、D’edg、D’cen...距離
E...反應空間
ID1~ID3...氣體通道
L1...第一氣體通道
L2...第二氣體通道
L3...第三氣體通道
P1,...,Pn...間隔
P1’...間隔
P1”...間隔
S1,...,Sn...直徑
在此包含之隨附圖式係協助提供本發明之更詳細的解釋,其在此併入後為本說明書的一部分,並說明本發明之實施例,與發明說明同時解讀時,能解釋本發明之發明要旨。在圖式中:
圖1係根據相關技藝而繪示基板處理設備的剖面圖;
圖2係根據相關技藝而繪示氣體分配板之變形的剖面圖;
圖3係根據本發明之第一實施例而繪示基板處理設備之氣體分配板及基板載置板的剖面圖;
圖4及圖5係根據本發明之第一實施例而分別繪示氣體分配板之頂部及底部表面的平面圖;
圖6係根據本發明之第二實施例而繪示基板處理設備的剖面圖;
圖7係根據本發明之第二實施例而繪示氣體分配板及基板載置板的剖面圖;
圖8係根據本發明之第二實施例而放大繪示一部分氣體分配板的剖面圖;
圖9及圖10係根據本發明之第二實施例而分別繪示氣體分配板之頂部及底部表面的剖面圖;
圖11係根據本發明之第三實施例而繪示基板處理設備之氣體分配板的剖面圖;及
圖12係根據本發明之第三實施例而繪示氣體分配板之第二表面的平面圖。
102...基板
110...基板處理設備
111...腔室
112...腔室蓋
113...電壓源
114...基板載置板
122...排氣口
124...氣體供應管
126...邊緣框架
128...加熱器
200...氣體分配板
310...注入孔
E...反應空間

Claims (16)

  1. 一種氣體分配板,其係安裝於設有一反應空間的一腔室中,並將一反應氣體供應至載置於一基板載置板上的一基板上,該氣體分配板包含:第一及第二表面,其相向配置,其中,該第二表面朝向該基板載置板,並具有一凹部形狀;及複數個注入孔,各該注入孔包括:一入流部分,從該第一表面朝向該第二表面延伸;一擴散部分,從該第二表面朝向該第一表面延伸;及一孔口部分,係介於該入流部分與該擴散部分之間,其中,該複數個入流部分的高度在一氣體通道方向上從該氣體分配板的邊緣往中間縮短,且其中,該複數個擴散部分在該氣體通道方向上具有實質相同的尺寸。
  2. 如申請專利範圍第1項之氣體分配板,其中,介於該第二表面與該基板載置板之間的一距離從該氣體分配板的中間往邊緣減小。
  3. 如申請專利範圍第1項之氣體分配板,其中,該第一表面為平坦,且其與該基板載置板平行。
  4. 如申請專利範圍第1項之氣體分配板,其中,該複數個入流部分在該氣體分配板的一平面上以在該等入流部分之間之實質相同的間隔設置,且該複數個入流部分在該第二表面上以在該等入流部分之間之從該氣體分配板的中間往邊緣增大的間隔設置。
  5. 如申請專利範圍第1項之氣體分配板,其中,該複數個注入孔之複數個孔口部分具有實質相同的氣體通道,並與該第二表面平行。
  6. 如申請專利範圍第1項之氣體分配板,其中,該複數個擴散部分具有實質相同的直徑及容積,且以在該等擴散部分之間之實質相同的間隔設置,並與該第二表面平行。
  7. 如申請專利範圍第1項之氣體分配板,其中,該擴散部分的一中心軸線垂直於該基板載置板。
  8. 如申請專利範圍第1項之氣體分配板,其中,該擴散部分具有一頂部截切的錐形。
  9. 如申請專利範圍第1項之氣體分配板,其中,該第二表面的凹部形狀具有剖面的一橢圓弧狀。
  10. 如申請專利範圍第1項之氣體分配板,其中,該第二表面包括複數個梯部部分。
  11. 如申請專利範圍第10項之氣體分配板,其中,該複數個梯部部分用以以同心圓的方式環繞該氣體分配板的中間。
  12. 如申請專利範圍第10項之氣體分配板,其中,該複數個梯部部分從該氣體分配板的邊緣到中間較為凹陷。
  13. 如申請專利範圍第10項之氣體分配板,其中,該複數個入流部分分成分別對應到該複數個梯部部分的複數個組,且該複數個組具有在其之間不同的氣體通道。
  14. 如申請專利範圍第10項之氣體分配板,其中,該複數個入流部分分成分別對應到該複數個梯部部分的複數個組,且該複數個組中,各組的入流部分具有實質相同的氣體通道。
  15. 一種基板處理設備,包含:一腔室,設有一反應空間;一基板載置板,位於該反應空間,其中,一基板載置在該基板載置板上;及一氣體分配板,位於該反應空間,該氣體分配板包括:第一及第二表面,其相向配置,其中,該第二表面朝向該基板載置板,並具有一凹部形狀;及複數個注入孔,各該注入孔包括:一入流部分,從該第一表面朝向該第二表面延伸;一擴散部分,從該第二表面朝向該第一表面延伸;及一孔口部分,係介於該入流部分與該擴散部分之間,其中,該複數個入流部分的高度在一氣體通道方向上從該氣體分配板的邊緣往中間縮短,且其中,該複數個擴散部分具有實質相同的尺寸。
  16. 如申請專利範圍第15項之基板處理設備,其中,該第二表面的凹部形狀具有一橢圓弧形狀或複數個梯部形狀。
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US10876208B2 (en) 2018-01-16 2020-12-29 Taiwan Semiconductor Manufacturing Company Ltd. Apparatus and method for fabricating a semiconductor device

Families Citing this family (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9748077B2 (en) * 2012-05-29 2017-08-29 Jusung Engineering Co., Ltd. Substrate processing device and substrate processing method
KR102132295B1 (ko) * 2013-11-28 2020-07-09 주성엔지니어링(주) 가스분배판, 반응챔버 및 이를 포함하는 기판처리장치
CN104878365A (zh) * 2015-05-21 2015-09-02 沈阳拓荆科技有限公司 气相沉积膜设备用腔室回填气体分散装置
CN104878366A (zh) * 2015-05-21 2015-09-02 沈阳拓荆科技有限公司 一种气相沉积膜设备用腔室回填气体分散装置
KR102558925B1 (ko) * 2016-02-15 2023-07-24 삼성디스플레이 주식회사 플라즈마 증착 장치
KR102634044B1 (ko) * 2016-09-06 2024-02-06 주성엔지니어링(주) 기판 처리 장치용 가스 분사 장치 및 기판 처리 장치
US20180090300A1 (en) * 2016-09-27 2018-03-29 Applied Materials, Inc. Diffuser With Corner HCG
US10934620B2 (en) * 2016-11-29 2021-03-02 Applied Materials, Inc. Integration of dual remote plasmas sources for flowable CVD
CN107587117B (zh) * 2017-08-16 2019-06-11 武汉华星光电半导体显示技术有限公司 一种气体扩散装置
KR102102202B1 (ko) * 2018-11-07 2020-04-21 세메스 주식회사 기판 처리 장치 및 시스템
CN110468390B (zh) * 2019-08-02 2021-06-29 北方夜视技术股份有限公司 超大长径比微通道板通道内壁制备功能膜层的方法
CN112522682B (zh) * 2020-11-03 2022-05-27 鑫天虹(厦门)科技有限公司 原子层沉积设备与制程方法
JP2023134139A (ja) * 2022-03-14 2023-09-27 キオクシア株式会社 半導体製造装置
CN114737172A (zh) * 2022-04-21 2022-07-12 成都高真科技有限公司 一种化学气相沉积装置

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20020011215A1 (en) 1997-12-12 2002-01-31 Goushu Tei Plasma treatment apparatus and method of manufacturing optical parts using the same
CN101144154B (zh) * 2004-05-12 2012-11-14 应用材料公司 采用气体扩散板通道设计的等离子体均匀度控制
US20060005771A1 (en) * 2004-07-12 2006-01-12 Applied Materials, Inc. Apparatus and method of shaping profiles of large-area PECVD electrodes
US8074599B2 (en) 2004-05-12 2011-12-13 Applied Materials, Inc. Plasma uniformity control by gas diffuser curvature

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US10876208B2 (en) 2018-01-16 2020-12-29 Taiwan Semiconductor Manufacturing Company Ltd. Apparatus and method for fabricating a semiconductor device
TWI719377B (zh) * 2018-01-16 2021-02-21 台灣積體電路製造股份有限公司 半導體裝置製造設備與製造方法

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Publication number Publication date
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