[發明專利]用于化學氣相沉積的裝置

有效

• 申請號: 201110280169.3
• 申請日: 2011-09-21
• 公開（公告）號: CN102586755A
• 公開（公告）日: 2012-07-18
• 發明（設計）人: 許閏成;樸勝一
• 申請（專利權）人: SNT能源技術有限公司
• 主分類號: C23C16/44
• 分類號: C23C16/44
• 代理公司: 北京律誠同業知識產權代理有限公司 11006
• 代理人: 徐金國

相關申請的交互引用

本申請要求2011年1月11日于韓國專利局提交的韓國專利申請No.10-2011-0002779的權益，通過參考將該申請公開內容整體并入本文。

技術領域

本發明涉及用于化學氣相沉積的裝置。

背景技術

用于在物體上形成薄膜的方法一般分為物理氣相沉積(PVD)方法(例如，濺射)和化學氣相沉積(CVD)方法，在PVD方法中，以沉積源的物理特性和薄膜材料的物理特性相同的方式形成薄膜，在CVD方法中，以沉積源的物理特性和薄膜材料的物理特性不同的方式使用化學反應形成薄膜。

但是，由于PVD方法成分或厚度的均勻性和臺階覆蓋性不如CVD方法，因此通常更多地使用CVD方法。CVD方法包括APCVD(大氣壓CVD)方法，LPCVD(低壓CVD)方法、PECVD(等離子體增強CVD)方法等。

在CVD方法中，由于PECVD方法能夠低溫沉積和快速形成薄膜，因此目前已經廣泛使用PECVD方法。PECVD方法涉及到其中將RF功率施加到注入到反應腔中的反應氣體以使得反應氣體處于等離子體狀態和使得等離子體中的基團沉積在晶片或玻璃基板上的方法。

不管采用了哪種方法，對于薄膜沉積工藝最關鍵的是均勻沉積薄膜，且由此已經對此提出了大量改進觀點。為了均勻沉積薄膜，均勻分布反應氣體或等離子體起到非常重要的作用。

PECVD裝置是在薄膜工藝中必不可少的設備，且由于所需產量的規模較大，因此PECVD裝置的規模正在逐步增大。例如，用于制造平面屏幕顯示器件的當前工藝中使用的PECVD裝置非常大，其一邊尺寸可能超過2米，且由此要求更為精確地構造其具體功能，以獲得所需質量的薄膜。

本發明提出了用于改善噴射氣體的功能和最小化由氣體噴射表面的熱膨脹引起的翹曲現象的想法，從而使得用于制造大表面積薄膜的PECVD裝置內部薄膜厚度均勻。

圖1示出了通用PECVD裝置的簡要結構，且以下參考圖1描述的是使用PECVD裝置的工藝。

首先，一旦通過機械臂(未示出)將基板3安全地接收在安裝在反應室1內部的基座2的上表面上，用于薄膜工藝的氣體經由氣體導入管(pipe)7進入位于噴頭4上方的緩沖空間5并在其中擴散。通過噴頭4的噴灑管嘴(nozzle)4a，將在緩沖空間5中擴散的氣體均勻噴灑到基板3上方，且通過經由等離子體電極6提供的RF(射頻)功率，將所噴灑的氣體轉換成等離子體8的狀態。將等離子體8狀態下的反應氣體沉積到基板3上，且通過真空泵(未示出)經由排氣管9排放在薄膜沉積工藝完成之后殘留的任何反應氣體。

但是，如圖2中所示，在PECVD裝置中的噴頭4的問題在于，由于其自身重量和熱變形導致中間下垂。由于自高溫等離子體和安裝在基座2中的加熱器(未示出)傳送的熱量導致的熱膨脹引起了熱變形，且水平方向上的熱膨脹大于垂直(厚度)方向上的熱膨脹。

當噴頭4的中間下垂且由此翹曲時，噴頭4和基座2之間的距離在中間比在外圍區域更接近，使得噴灑氣體的分布密度不均勻且使得工藝均勻性變差。

發明內容

技術問題

本發明提供了一種用于化學氣相沉積的裝置，其允許工藝氣體平穩流動和最小化噴頭的熱膨脹變形。

技術方案

本發明的一方面構造了一種用于化學氣相沉積的裝置，包括：工藝室，所述工藝室被構造成界定反應空間；背板，所述背板被設置在反應空間上方，且在所述背板的中間具有氣體入口；氣體擴散部件，所述氣體擴散部件被設置在氣體入口下方且與所述氣體入口分離，所述氣體擴散部件通過第一耦合部件耦合到背板，和所述氣體擴散部件被配置成擴散經由氣體入口提供的工藝氣體；噴頭，所述噴頭被設置在背板和氣體擴散部件下方且與所述背板和氣體擴散部件分離，所述噴頭的中間部分通過第二耦合部件耦合到氣體擴散部件，且所述噴頭中穿孔形成有多個噴灑孔；和基座，所述基座被設置在噴頭下方且與所述噴頭分離，且所述基座支撐基板。所述氣體擴散部件可具有形成于其中的多個氣體引導孔，使得經由氣體入口提供的工藝氣體擴散向氣體擴散部件的下側，所述多個氣體引導孔垂直穿透所述氣體擴散部件。

所述多個氣體引導孔以規則間隔沿著圍繞氣體擴散部件的中心的圓的圓周設置。

所述氣體擴散部件可包括：支撐板；和形成在所述支撐板的上表面上的突出部件。

所述氣體引導孔可形成在所述突出部件中。

在所述氣體擴散部件中可形成有連接所述氣體引導孔的底部的環形擴散通路。