[发明专利]气体分散装置以及包括该气体分散装置的基板处理设备

说明书

本申请要求2010年3月8日提交的韩国专利申请10-2010-0020303的权益，在此援引该申请的全部内容作为参考。

技术领域

本发明涉及一种气体分散装置，更特别地，涉及一种具有提供处理气体并对等离子体放电的放电部的气体分散装置和包括该气体分散装置的基板处理设备。

背景技术

一般，通过在基板上形成薄膜的沉积工艺、选择性暴露和用光敏材料遮挡薄膜的光刻工艺、和选择性去除薄膜的蚀刻工艺来制造半导体器件、显示器件和太阳能电池。在这些制造工艺当中，使用等离子体在最优真空状态下在基板处理设备中实施沉积工艺和蚀刻工艺。

图1是示出根据现有技术的基板处理设备的截面图。图1中，诸如等离子体增强化学气相沉积(PECVD)设备的基板处理设备10包括提供反应空间的处理室12、在处理室12中且上面放置有基板14的基座16、和将处理气体提供到基板14的气体分散装置18。

基板处理设备10还包括在处理室12内壁上用于防止薄膜沉积在基板14的边缘部分上的边缘框架20、经由室盖12a将处理气体传送到气体分散装置18的气体导入管22、送入和送出基板14的门阀(未示出)、和排气口24。

当基座16向上移动从而位于处理位置时，边缘框架20阻挡基板14的边缘部分，以防止在基板14的边缘部分上形成薄膜。在反应空间中的反应气体经由排气口24排出，从而能控制反应空间的真空状态。真空泵(未示出)连接到排气口24。

处理室12包括室盖12a和室主体12b，室盖12a和室主体12b通过插入两者间的O型环(未示出)而组合。气体分散装置18电连接到室盖12a。提供射频(RF)功率的RF电源26连接到室盖12a，而基座16接地。用于阻抗匹配的匹配器30连接在室盖12a和RF电源26之间。因此，室盖12a和基座16分别用作等离子体上电极和等离子体下电极。当将处理气体提供到反应空间时，处理气体被等离子体上电极和等离子体下电极激活或者离子化。

基座16包括位于基座16中的用于加热基板14的加热器26，用于移动基座16的支撑杆28连接到基座16的背面。气体分散装置18由室盖12a悬挂住，容纳经由气体导入管22输入的处理气体的缓冲空间32形成在气体分散装置18和室盖12a之间。气体导入管22形成为穿透室盖12a的中心部分。在缓冲空间32的与气体导入管22对应的位置处形成挡板(baffle)，以均匀扩散经由气体导入管22传送的处理气体。在气体分散装置18中形成用于将处理气体喷射向基座16的多个喷射孔34。

以下将详细说明基板处理设备10的气体分散装置18。图2和3分别是示出根据现有技术的基板处理设备的气体分散装置的平面图和截面图。在图2中，气体分散装置18包括板18a和在板18a中的多个喷射孔34。多个喷射孔34中的每一个都穿透板18a，并包括导入部34a、孔口部34b和喷射部34c。

被缓冲空间32(图1)临时容纳的处理气体经由导入部34a输入。孔口部34b被设置在导入部34a下方并且与导入部34a流体连接。孔口部34b的直径小于导入部34a的直径。喷射部34c设置在孔口部34b下方且与孔口部34b流体连接。喷射部34c将处理气体喷洒到反应空间中。通过对板18a打孔获得具有多个喷射孔34的气体分散装置18。导入部34a和喷射部34c的直径分别为约2mm和约8mm。另外，孔口部34b的直径为约0.5mm。

在基板处理设备10(图1)中形成于基板14(图1)上的薄膜需要具有均匀厚度和均匀特性。薄膜的均匀厚度和均匀特性受到喷洒到基板14上的处理气体的均匀提供的影响。为了均匀提供处理气体，多个喷射孔34均匀分布在板18a中。

图3中，从底面观察分散装置18，并且用虚线表示导入部34a。穿透板18a的多个喷射孔34被设置成在两个相邻喷射孔34之间具有均匀间隙距离。

根据现有技术的基板处理设备10存在很多问题。首先，虽然由于导入部34a和喷射部34c具有相对大的直径因而容易制造，但是由于孔口部34b具有相对小的直径(例如约0.5mm)而不易制造。