[发明专利]气体分配器和包括气体分配器的设备

说明书

本申请是申请日为2005年7月11日、申请号为200510082860.5、发明名称为“气体分配器和包括气体分配器的设备”的发明专利申请的分案申请。

本发明主张于2004年7月9日在韩国申请的韩国专利申请案第2004-0053641号的权利，其以引用的方式并入本文中。

技术领域

本发明涉及使用等离子的设备，且更明确地说，涉及用于具有支撑构件的设备的气体分配器。

背景技术

具有便携性和低功率消耗的平板显示(FPD)装置已成为当前信息时代中日益增加的研究中的一个课题。在各种类型的FPD装置中，因为液晶显示(LCD)装置的高分辨率、显示有色图像的能力和高质量图像显示，所以其一般用于笔记本和台式计算机。

一般来说，半导体装置或LCD装置是通过重复在晶圆或玻璃衬底上形成薄膜的沉积步骤、暴露使用光敏材料的薄膜的某些部分的光刻步骤、移除暴露薄膜的图案化步骤、和消除残留材料的清洁步骤而制造的。制造过程的每个步骤在设备中、在每个步骤的最优条件下执行。

图1为显示根据相关技术的用于半导体装置或LCD装置的等离子设备的示意性横截面图。在图1中，等离子设备100包括定义一反应空间的腔室110、上面具有衬底“S”的基座120和在基座120之上的气体分配器140。可称作喷头的气体分配器140包括复数个注入孔142。背衬板150安置在气体分配器140之上且充当射频(RF)电极。气体分配器140的边缘部分固定于背衬板150以定义一缓冲空间180。所述缓冲空间用于反应气体的均匀注入，使得所述反应气体从外部气体箱(未图示)经由气体注入管170被供应到缓冲空间180，且接着主要扩散于缓冲空间中。

因为气体注入管170一般穿透背衬板150的中心，所以气体注入管170可连接到RF电源160。当RF电源160连接到气体注入管170时，RF功率被施加到背衬板150的中心，且因此获得对称等离子体(symmetric plasma)。基座120可通过一驱动构件(未图示)而上下移动且其中包括一加热器(未图示)以用于加热所述衬底“S”。基座120可接地且充当气体分配器140的相对电极，其中RF功率从RF电源160施加穿过背衬板150。用于移除残留气体的排气口130形成穿过腔室110的底部，并连接到一真空泵，例如，涡轮分子泵。

下文中说明等离子设备100中的制造过程。具有衬底“S”的机械臂(未图示)移动到腔室110中，穿过槽阀(未图示)，且接着将衬底“S”装载到基座120上。然后，机械臂移出腔室110且槽阀关闭。接着，基座120向上移动使得衬底“S”被安置在反应区域中。下一步，经由气体注入管170注入且主要扩散于缓冲空间180中的反应气体经由气体分配器140的复数个注入孔142喷射于在衬底“S”之上的反应区域上。当将RF电源160的RF功率施加到背衬板150时，气体分配器140与基座120之间的反应区域中的反应气体被解离且被激励以形成具有强氧化力的等离子基。所述等离子基接触衬底“S”以形成一薄膜或蚀刻一薄膜。可将额外RF功率施加到基座120以控制等离子基的入射能量。下一步，基座120向下移动，且机械臂移动到腔室110中，穿过槽阀。制造过程通过从腔室110转移机械臂上的衬底“S”完成。

气体分配器140具有矩形形状且由铝制成。复数个注入孔142可具有圆锥形状以扩散反应气体。圆锥形状的上部部分具有小于所述圆锥形状的下部部分的直径。固定终端146形成于气体分配器140的外围处。固定终端146使用螺钉192固定于背衬板150的底部表面。为更稳定的固定，夹杆190可插入于固定终端146与螺钉192之间。另外，气体分配器140和夹杆190的边缘部分可由从腔室110的侧壁延伸的支撑构件194支撑。支撑构件194包括绝缘材料以防止RF功率泄漏。

图2为根据相关技术的用于等离子设备的气体分配器140的示意性横截面图。在图2中，气体分配器140包括具有矩形板形状的机体144和从机体144的侧面横向延伸的固定终端146。机体144包括复数个注入孔142。固定终端146包括第一水平部分146a、垂直部分146b和第二水平部分146c。固定终端146具有从机体144的侧壁延伸的薄板形状且在三维视图中弯曲两次。