[发明专利]用于平板处理设备的温控气体扩散器

说明书

本文中描述的实施方式提供改进被沉积的膜或待蚀刻的膜的均匀性的气体分布组件。所述气体分布组件的一个实施方式包括扩散器，所述扩散器具有顶部扩散板和设置在所述顶部扩散板中的多个第一气体通道区段。各第一气体通道与设置在所述顶部扩散板中的至少一个流体通道邻近。各流体通道与设置在所述顶部扩散板中的供应通道连接，所述供应通道具有被配置成可与热交换器的流体供应导管耦接的供应入口。各流体通道与设置在所述顶部扩散板中的返回通道连接。具有返回出口的返回通道被配置成可与所述热交换器的流体返回导管耦接。底部扩散板与所述顶部扩散板耦接。

技术领域

本公开内容的实施方式一般涉及处理腔室，诸如等离子体增强气相沉积(PECVD)腔室。更具体来说，本公开内容的实施方式涉及用于处理腔室的气体分布组件。

背景技术

通常利用化学气相沉积(CVD)和等离子体增强化学气相沉积(PECVD)在诸如用于平板显示器或半导体晶片的透明基板的基板上沉积薄膜。通常通过将前驱物气体或气体混合物引入到含有基板的真空腔室中来完成CVD和PECVD。典型地通过位置接近腔室顶部的气体扩散器向下引导前驱物气体或气体混合物。将扩散板以较小的距离放置在安置在被加热的基板支撑件上的基板上方，以便扩散器和前驱物气体或气体混合物由来自基板支撑件的辐射热加热。在PECVD期间，通过由与腔室耦接的一个或多个RF源向腔室施加射频(RF)功率来将腔室中的前驱物气体或气体混合物通电(例如，激发)成等离子体。被激发的气体或气体混合物反应以在安置在被加热的基板支撑件上的基板的表面上形成一层材料。通过排气系统将在反应期间产生的易挥发副产物从腔室抽出。

通过CVD和PECVD处理来处理的平板通常较大，常常超过370mmx470mm。因此，尤其是与用于200mm和300mm半导体晶片处理的气体扩散板相比，利用较大的气体扩散板(或气体分布板)来在尺寸相对较大的平板上方提供均匀的处理气流。由于气体扩散板较大并且仅由来自基板支撑件和被激发的等离子体的辐射热加热，因此气体扩散板的温度分布不均匀并且导致厚度不均匀的膜沉积或不均匀的膜蚀刻。

因此，需要改进被沉积的膜或待蚀刻的膜的均匀性的改进的气体分布组件。

发明内容

在一个实施方式中，提供一种扩散器。扩散器包括顶部扩散板，其具有上游表面和下游表面以及设置在顶部扩散板中的多个第一气体通道区段(gas passage section)。各第一气体通道与设置在顶部扩散板中的至少一个流体通道(fluid channel)邻近。各流体通道与设置在顶部扩散板中的供应通道连接，所述供应通道具有被配置成可与热交换器的流体供应导管耦接的供应入口。各流体通道与设置在顶部扩散板中的返回通道连接。具有返回出口的返回通道被配置成可与热交换器的流体返回导管耦接。底部扩散板与顶部扩散板耦接。底部扩散板具有上游表面和下游表面。

在另一实施方式中，提供一种扩散器。扩散器包括顶部扩散板，其具有上游表面和下游表面以及设置在顶部扩散板中的多个第一气体通道区段。各第一气体通道与设置在顶部扩散板中的至少一个流体通道邻近。各流体通道与设置在顶部扩散板中的供应通道和供应旁路通道之一连接。供应通道具有被配置成可与热交换器的流体供应导管耦接的供应入口。供应旁路通道与供应通道流体连通。各流体通道与设置在顶部扩散板中的返回通道和返回旁路通道之一连接。返回通道具有被配置成可与热交换器的流体返回导管耦接的返回出口。返回旁路通道与返回通道流体连通。底部扩散板与顶部扩散板耦接。底部扩散板具有上游表面和下游表面。

在又一实施方式中，提供一种腔室。腔室包括支撑组件和与扩散器耦接的射频(RF)电源。扩散器与支撑组件相对地设置。扩散器包括顶部扩散板，其具有上游表面和下游表面以及设置在顶部扩散板中的多个第一气体通道区段。各第一气体通道与设置在顶部扩散板中的至少一个流体通道邻近。各流体通道与设置在顶部扩散板中的供应通道连接，所述供应通道具有被配置成可与热交换器的流体供应导管耦接的供应入口。各流体通道与设置在顶部扩散板中的返回通道连接。具有返回出口的返回通道被配置成可与热交换器的流体返回导管耦接。底部扩散板与顶部扩散板耦接。底部扩散板具有上游表面和下游表面。