CN101126155A - 化学气相沉积装置 - Google Patents

Abstract

本发明揭示一种化学气相沉积装置。化学气相沉积装置包括：第一气体馈入组合件区块，其耦合到处理腔室；气体馈入管道，其形成预定工艺气体注入到所述处理腔室内所通过的通道，且其一端部分地插入并耦合到所述第一气体馈入组合件区块，且所述气体馈入管道具有至少一个区域，所述区域中在所述第一气体馈入组合件区块与所述气体馈入管道之间的间隙被密封且所述气体馈入管道耦合到所述第一气体馈入组合件区块；以及第一变形吸收部分，其形成在所述第一气体馈入组合件区块和所述气体馈入管道中的至少一者中，且允许所述气体馈入管道相对于所述第一气体馈入组合件区块而相对移动，以吸收所述气体馈入管道的变形。

Description

化学气相沉积装置

技术领域

本发明涉及一种化学气相沉积装置，且更明确地说涉及一种可防止当执行沉积和净化工艺时气体馈入管道(gas feedthrough pipe)由于处理腔室内部压力和温度改变而变形和损坏的化学气相沉积装置。

背景技术

在制造平板显示器和半导体时，化学气相沉积装置通过使用化学气相沉积方法在平板显示器和半导体晶片上沉积例如(非晶)晶体硅或硅化合物的绝缘层。

因此，制造平板显示器或半导体晶片的制造商可使用化学气相沉积装置。下文将解释用于平板显示器的化学气相沉积装置。

平板显示器已广泛用于个人数字助理、TV、计算机等的监视器。

平板显示器的类型包含液晶显示器(Liquid Crystal Display，LCD)、等离子显示面板(Plasma Display Panel，PDP)、有机发光二极管(Organic LightEmitting Diode，OLED)等。

其中，LCD具有液晶作为固体与液体之间的中间物而注入两个薄衬底(即，上部与下部玻璃衬底)之间的结构。LCD是使用光学切换现象的元件，其中通过使用上部和下部玻璃衬底中的电极之间的电压差来改变液晶分子的对准，以产生明亮和黑暗，因此显示图形或图像。

LCD已广泛用于从电子产品(例如，电子表、电子计算器、TV或笔记本计算机)到汽车和飞机的速度标志与操作系统的范围中。

在过去，通常LCD TV的尺寸为20到30英寸且监视器的尺寸为17英寸或更小。然而近年来，相比于小型LCD TV和监视器，消费者更偏好尺寸为40英寸或更大的大型LCD TV和尺寸为20英寸或更大的大型监视器。

由此，LCD制造商制造宽玻璃衬底。当前，已经从事研究将玻璃衬底的尺寸增加到尺寸为1950×2250mm或1870×2200mm的第七代玻璃衬底，或尺寸为2160×2460mm的第八代玻璃衬底。

在LCD经受TFT工艺(其中重复执行沉积工艺、光刻工艺、蚀刻工艺、化学气相沉积工艺等)、单元工艺(其中将上部与下部玻璃衬底彼此接合)和模块工艺之后，LCD作为产品出售。

同时，作为几个工艺之一，化学气相沉积工艺是将通过外部高频电源而变为等离子体且具有高能量的(非晶)晶体硅或硅化合物从气体分配板喷射出并沉积在玻璃衬底上的工艺，下文将对此工艺详细描述。此工艺在安装有多个结构的处理腔室中执行。

当在处理腔室中执行化学气相沉积工艺时，(非晶)晶体硅或硅化合物不仅沉积在玻璃衬底的上表面上，而且沉积在处理腔室的内壁上和处理腔室中结构的表面上，因此形成残余物。

由于残余物可能使产品的性能退化并不利地影响玻璃衬底的性能，因此需要定期净化积聚在处理腔室内壁上和处理腔室中结构的表面上的残余物。

图1是说明根据现有技术的化学气相沉积装置的气体馈入管道的一区域的横截面图。

如图1所示，在根据相关技术的化学气相沉积装置100中，为了净化处理腔室110中的残余物，将远端等离子体源180、歧管182和气体馈入管道120耦合到处理腔室110。

远端等离子体源180和歧管182供应净化气体(例如NF₃)以产生等离子体和自由基(称为净化材料)，并将等离子体和自由基提供到处理腔室110，使得等离子体和自由基与处理腔室110中的残余物发生反应以产生净化工作。

气体馈入管道120形成一通道，通过所述通道将净化气体注入到处理腔室110中，且气体馈入管道120由陶瓷材料(绝缘材料)形成。气体馈入管道120经安装以使得气体馈入管道120的一端耦合到歧管182和处理腔室110，且气体馈入管道120经固定而没有移动空间，从而不会泄漏净化气体。

在上述方法中，将从远端等离子体源180和歧管182供应的净化气体通过气体馈入管道120注入到处理腔室110中，并执行净化工艺，使处理腔室110的内部状态变为真空状态。在净化工艺完成之后，处理腔室110排出净化气体，同时处理腔室110的内部状态从真空状态变为大气压状态。如此，在处理腔室110的内部状态从真空状态变为大气压状态同时，处理腔室110的内部压力瞬时增加，即，处理腔室110的内部压力瞬时改变。出于此原因，处理腔室110的内部结构可能由于压力改变的缘故而变形。明确地说，当处理腔室110的内部状态变为真空状态和大气压状态时，如果用作上部电极的背垫板(backing plate)116在箭头所示的方向上下陷，那么耦合到处理腔室110的气体馈入管道120变形。

此外，在化学气相沉积工艺期间，处理腔室110的内部状态变为高温和高压状态，且处理腔室110和背垫板116的温度增加。此时，如果处理腔室110和背垫板116由于温度增加的缘故而热膨胀，那么气体馈入管道120也会热膨胀和变形。

然而，在根据相关技术的化学气相沉积装置中，由于气体馈入管道120固定到歧管182和处理腔室110，因此处理腔室110的内部状态在沉积和净化工艺期间变为真空状态或大气压状态时，或当处理腔室110的温度增加时，气体馈入管道120不可移动。由此，气体馈入管道120损坏，且工艺气体渗透到气体馈入管道120的间隙中，因此降低沉积工艺的稳定性。

发明内容

本发明的目的是提供一种化学气相沉积装置，其可防止在沉积和净化工艺期间气体馈入管道由于处理腔室的内部压力和温度改变的缘故而变形和损坏，且可容易组装和安装所述气体馈入管道。

本发明的额外优点、目的和特征将在随后的描述中部分加以陈述，且部分将在所属领域的一般技术人员查阅以下内容后变得显而易见，或者可从本发明的实践中得以了解。

根据本发明的一个方面，提供一种化学气相沉积装置，其包括：第一气体馈入组合件区块(first gas feedthrough assembly block)，其耦合到处理腔室；气体馈入管道，其形成预定工艺气体注入到所述处理腔室内所通过的通道，且其一端部分地插入并耦合到所述第一气体馈入组合件区块，且所述气体馈入管道具有至少一个区域，所述区域中在所述第一气体馈入组合件区块与所述气体馈入管道之间的间隙被密封且所述气体馈入管道耦合到所述第一气体馈入组合件区块；以及第一变形吸收部分，其形成在所述第一气体馈入组合件区块和所述气体馈入管道中的至少一者中，且允许所述气体馈入管道相对于所述第一气体馈入组合件区块而相对移动，以吸收所述气体馈入管道的变形。

所述第一变形吸收部分可由预定的倾斜表面形成，所述预定倾斜表面形成为向所述第一气体馈入组合件区块的内壁和位于所述第一气体馈入组合件区块与所述气体馈入管道之间的耦合区域处的所述气体馈入管道的外壁中的至少一者倾斜。

所述倾斜表面可形成在所述第一气体馈入组合件区块的所述内壁上。

使所述第一气体馈入组合件区块与所述气体馈入管道之间的间隙气密密封的O形环可插置在所述间隙被密封的所述至少一个区域中，且所述倾斜表面可形成在所述第一气体馈入组合件区块的所述内壁的上部区域和下部区域中的每一者中，其中所述O形环插置在上部区域与下部区域之间。

所述倾斜表面可包含：第一倾斜区间(first inclined interval)，其以所述第一倾斜区间的截面从所述O形环定位的区域向所述第一气体馈入组合件区块的开口逐渐增加的方式，形成在所述第一气体馈入组合件区块的所述内壁的上部区域中；以及第二倾斜区间，其以所述第二倾斜区间的截面从所述O形环定位的区域向所述处理腔室的侧面逐渐增加的方式，形成在所述第一气体馈入组合件区块的所述内壁的下部区域中。

所述倾斜表面可进一步包含第三倾斜区间，所述第三倾斜区间从所述第二倾斜区间结束的位置向所述气体馈入管道的侧面倾斜，且所述气体馈入管道的对应于所述第三倾斜区间的角落区域(corner region)被处理成倾斜的，使得所述角落区域的外径向下逐渐减小。

根据本发明一个方面的化学气相沉积装置可进一步包括保护环，其设置在邻近于所述O形环且防止所述O形环由于所述工艺气体的缘故而腐蚀。

所述保护环可具有U形状，且可设置在所述第二倾斜区间中，使得所述保护环的凸起部分与所述气体馈入管道的外壁形成接触。

所述O形环和所述保护环可部分埋入形成在所述第一倾斜区间中的第一凹槽和形成在所述第二倾斜区间中的第二凹槽中，以便相对于所述第一气体馈入组合件区块的所述内壁而部分突出。

所述工艺气体可为NF₃气体，其净化所述处理腔室的内部部分。

根据本发明一个方面的化学气相沉积装置可进一步包括：歧管，其将所述工艺气体供应到所述气体馈入管道；第二气体馈入组合件区块，其耦合到所述歧管，所述气体馈入管道的另一端部分插入并耦合到所述第二气体馈入组合件区块；以及第二变形吸收部分，其形成在所述第二气体馈入组合件区块和所述气体馈入管道中的至少一者中，且允许所述气体馈入管道相对于所述第二气体馈入组合件区块而相对移动，以便吸收所述气体馈入管道的变形。

根据本发明的另一方面，提供一种化学气相沉积装置，其包括：气体馈入组合件区块，其耦合到供应工艺气体的歧管；气体馈入管道，其形成预定工艺气体注入到所述处理腔室内所通过的通道，且其一端部分插入并耦合到所述气体馈入组合件区块，且所述气体馈入管道具有至少一个区域，所述区域中在所述气体馈入组合件区块与所述气体馈入管道之间的间隙被密封且所述气体馈入管道耦合到所述气体馈入组合件区块；以及变形吸收部分，其形成在所述气体馈入组合件区块和所述气体馈入管道中的至少一者中，且允许所述气体馈入管道相对于所述气体馈入组合件区块而相对移动，以吸收所述气体馈入管道的变形。

附图说明

本发明的上述和其它目的、特征和优点将从下文结合附图做出的详细描述更显而易见，其中：

图1是说明根据相关技术的化学气相沉积装置的气体馈入管道区域的横截面图。

图2是说明根据本发明示范性实施例的化学气相沉积装置的横截面图。

图3是说明图2所示的“A”区域的放大横截面图。

图4是图3的部分放大分解横截面图。

图5是说明图4的“B”区域的放大横截面图，其说明O形环和保护环的动作。

图6到图8是说明第一气体馈入组合件区块的气体馈入管道的布置状态的图。

具体实施方式

下文中，将参看附图详细描述本发明的优选实施例。通过参考参看附图详细描述的实施例将明了本发明的方面和特征以及实现所述方面和特征的方法。然而，本发明不限于下文揭示的实施例，而是可以不同的形式来实施。描述中定义的内容，例如详细的构造和元件，只是为帮助所属领域的一般技术人员全面理解本发明而提供的特定细节，且本发明仅界定在所附权利要求书范围内。在本发明的整个描述中，相同的图式参考标号在各图中用于相同的元件。

如上所述，下文将描述的平板显示器可为液晶显示器(Liquid CrystalDisplay，LCD)、等离子显示面板(Plasma Display Panel，PDP)和有机发光二极管(Organic Light Emitting Diode，OLED)中的一种。

然而，在本实施例中，假定用于LCD的大型玻璃衬底是平板显示器。另外，如上所述，大型玻璃衬底是指具有对应于第七代或第八代玻璃衬底的尺寸的玻璃衬底。

图2是说明根据本发明示范性实施例的化学气相沉积装置的横截面图。

如图2所示，根据本发明示范性实施例的化学气相沉积装置1包含：处理腔室10；基座(susceptor)50；其提供在处理腔室10中并装载成为沉积目标的玻璃衬底G、背垫板16；其支撑在形成于处理腔室10上部区域中的腔室上壁8上且用作上部电极、以及气体分配板17，提供在背垫板16下方并将沉积材料分配到玻璃衬底G。

此外，根据本实施例的化学气相沉积装置1进一步包含：远端等离子体源80，其供应工艺气体以便在沉积工艺完成时移除通过在处理腔室10内壁上和提供于处理腔室10中的多个结构上不必要地沉积所述沉积材料而形成的残余物；歧管82，其耦合到远端等离子体源80并将工艺气体供应到处理腔室10；以及气体馈入组合件90，其耦合到歧管82和处理腔室10并将工艺气体供应到处理腔室10的内部。此时，工艺气体是指用于净化剩余在处理腔室10中的沉积材料的NF₃气体，即，用以通过产生净化材料来净化处理腔室10内部的净化气体。

在处理腔室10中，其外壁与处理腔室10的外部隔离，使得内部沉积空间S可维持在真空气氛。为了平稳执行沉积工艺，将惰性气体He和Ar填充到处理腔室10的沉积空间S内。

开口10a(玻璃衬底G借助于预定工作机械手(robot)而插入处理腔室10或与其分离所通过的通道)形成于处理腔室10的外壁上。尽管图中未展示，但可选择性地通过门(未图示)来打开和关闭开口10a。

通孔(through-hole)10b(基座50的柱52穿过其中)形成于处理腔室10的底部表面11的中心区域中。

基座50包含：衬底装载部分51，其支撑设置在处理腔室10的沉积空间S中的水平方向上并被装载的玻璃衬底G；以及柱52，其上端固定在衬底装载部分51的中心上，且下端穿过通孔10b并设置在处理腔室10外部。

衬底装载部分51的上表面制造成表面板形状，使得玻璃衬底G可以水平状态精确地装载在衬底装载部分51的上表面上。加热器(未图示)安装在衬底装载部分51中并以约400℃的预定沉积温度加热衬底装载部分51。

基座50在处理腔室10的沉积空间S中上升和下降。即，当玻璃衬底G装载在衬底装载部分51的上表面上时，基座50设置在处理腔室10的底部表面11的区域中。接着，当玻璃衬底G装载在衬底装载部分51的上表面上并执行沉积工艺时，基座50上升，使得玻璃衬底G邻近于气体分配板17。举例来说，在进行沉积工艺时，基座50的衬底装载部分51上升到与气体分配板17的底部表面相距几十毫米的位置。

为达成此目的，在基座50的柱52中提供使基座50向上和向下移动的提升模块(elevating module)56。基座50通过提升模块56上升和下降。

为了在基座50通过提升模块56上升和下降的过程期间在基座50的柱52与通孔10b之间不形成空间，在通孔10b周围提供波纹管(bellow)54，以便围绕柱52的外部。波纹管54当基座50下降时膨胀且当基座50上升时被压缩。由此，波纹管54防止在柱52与通孔10b之间形成空间。

多个起模针(lift pin)58提供在基座50的衬底装载部分51中。所述多个起模针58稳定支撑装载的或取出的玻璃衬底G的底部表面，并将玻璃衬底G导向到衬底装载部分51的上表面。起模针58安装成穿过衬底装载部分51。

当基座50通过提升模块56下降时，起模针58的下端被压入处理腔室10的底部表面11，且起模针58的上端突出到衬底装载部分51的上表面。由此，起模针58使玻璃衬底G与衬底装载部分51间隔开。相反，当基座50上升时，起模针58下降并使得玻璃衬底G紧密附着于衬底装载部分51的上表面。

起模针58用以在玻璃衬底G与衬底装载部分51之间形成空间，使得机械手(robot arm)(未图示)可抓取装载在基座50的衬底装载部分51上的玻璃衬底G。

背垫板16具备气体入口(未图示)，反应气体通过所述气体入口流入处理腔室10内。背垫板16通过气体入口将反应气体供应到气体分配板17。此外，背垫板16和气体分配板17一起充当上部电极。

分配反应气体的气体分配板17具有约400kg的较重重量。在沉积工艺期间，气体分配板17被加热处于约200℃的温度，因为基座50被加热处于约400℃的温度。

多个孔口(orifice)(未图示)形成在气体分配板17的板表面上。通过背垫板16的气体入口供应的反应气体穿过分隔空间部分(未图示)且可通过所述多个孔口分配到处理腔室10的内部。气体分配板17由悬挂支撑部件45以悬挂方式支撑。

如上所述，在重复执行沉积工艺时，沉积材料沉积在处理腔室10的内壁或处理腔室10中其它结构的表面上以及玻璃衬底G上，因此形成残余物。如果不移除此残余物，产品质量就会由于残余物而退化，且不利地影响玻璃衬底G的性能。

因此，需要定期净化(移除)当沉积材料沉积在处理腔室10的内壁或处理腔室10中其它结构的表面上时形成的残余物。

为达成此目的，远端等离子体源80循环净化气体NF₃以产生等离子体和自由基(称为净化材料)。等离子体和自由基通过连接到歧管82的气体馈入管道20注入到处理腔室10内，使得等离子体和自由基与处理腔室10中的残余物发生反应，以便执行净化工作。

在净化气体通过气体馈入管道20注入到处理腔室10内并执行净化工作时，处理腔室10的内部状态从真空状态变为大气压状态，且处理腔室10的内部压力瞬时增加。由此，处理腔室10的压力瞬时改变。

当用作上部电极的背垫板16由于压力改变而下陷时，耦合到处理腔室10的气体馈入管道20可能变形。

此外，在化学气相沉积工艺期间，处理腔室10的内部状态变为高温高压状态，且处理腔室10和背垫板16的温度增加。如果处理腔室10和背垫板16由于温度增加而热膨胀，那么气体馈入管道20可能由于所述热膨胀而变形。

然而，在根据相关技术的化学气相沉积装置中，气体馈入管道20固定到歧管82和处理腔室10。当在沉积和净化工艺期间处理腔室10的内部状态变为真空状态和大气压状态或处理腔室10中温度增加时，气体馈入管道20不可移动。因此，气体馈入管道20和处理腔室10损坏，且由此，工艺气体渗透到气体馈入管道20的间隙中，这降低沉积工艺的稳定性，如上文所述(参看图1)。

为了解决此问题，根据本发明示范性实施例的化学气相沉积装置1包含具有如下结构的气体馈入组合件90，所述结构即气体馈入管道20可相对于第一和第二气体馈入组合件区块30和31而相对移动。

图3是说明图2的“A”区域的放大横截面图，图4是图3的部分放大分解横截面图，且图5是说明图4的“B”区域的放大横截面图，其说明O形环和保护环的动作。

如图所示，气体馈入组合件90包含：第一气体馈入组合件区块30，其耦合到处理腔室10；第二气体馈入组合件区块31，其耦合到歧管82；以及气体馈入管道20，其一端地部分插入并耦合在第一气体馈入组合件区块30中，且另一端部分地插入并耦合在第二气体馈入组合件区块31中。在气体馈入管道20与第一和第二气体馈入组合件区块30和31之间的耦合区域中，分别提供第一变形吸收部分23和第二变形吸收部分23a，其允许气体馈入管道20相对移动。此外，密封耦合区域中的间隙中的至少一个间隙。

如图3所示，第一变形吸收部分23使得当气体馈入管道20移位预定角度θ(例如，从基于第一气体馈入组合件区块30的初始位置移位1°的角度)时，气体馈入管道20区块耦合部分22的位于第二气体馈入组合件区块31处的一端向初始位置的左侧或右侧移动到移位预定距离L(例如，约5mm的距离)的位置。

第一变形吸收部分23可由倾斜表面35形成，倾斜表面35形成在第一气体馈入组合件区块30的内壁和第二气体馈入管道20的外壁中的至少一者上。

在本实施例中，给出对倾斜表面35形成在第一气体馈入组合件区块30的内壁上且当第一气体馈入组合件区块30和气体馈入管道20彼此耦合时形成第一变形吸收部分23的情况的描述。

此外，在本实施例中，第一和第二气体馈入组合件区块30和31的结构和功能相同，且第一和第二变形吸收部分23和23a的结构和功能相同，只是其之间的耦合位置彼此不同。对第二气体馈入组合件区块31和第二变形吸收部分23a的描述由对第一气体馈入组合件区块30和第一变形吸收部分23的描述来代替。

如图4详细展示，第一气体馈入组合件区块30的一侧耦合到处理腔室10，且气体馈入管道20具有中空形状，使得可插入第一气体馈入组合件区块30，并形成工艺气体注入其内的通道。作为绝缘材料的陶瓷主要用作第一气体馈入组合件区块30的材料。

气体馈入管道20包含气体馈入主体(gas feedthrough main body)21和区块耦合部分22，区块耦合部分22形成气体馈入管道20的一端且耦合到第一气体馈入组合件区块30。

区块耦合部分22部分插入第一气体馈入组合件区块30并耦合到第一气体馈入组合件区块30。如图3和4所示，区块耦合部分22具有小于气体馈入主体21的直径。

此外，区块耦合部分22的角落区域倾斜。如果区块耦合部分22的角落区域被处理成倾斜的，那么当气体馈入管道20移动到第一气体馈入组合件区块30内部时，气体馈入管道20可在第一变形吸收部分23中平稳移动。

气体馈入管道20具有管状形状并形成工艺气体的通道，且与第一气体馈入组合件区块30一样也由陶瓷材料形成。

当第一气体馈入组合件区块30和气体馈入管道20彼此耦合时，O形环60插置在第一气体馈入组合件区块30与气体馈入管道20之间，以便密封第一气体馈入组合件区块30与气体馈入管道20之间的间隙。

考虑到区块耦合部分22与第一气体馈入组合件区块30内壁之间的间隙，O形环60形成为适当形状以具有预定弹力，使得O形环60可收缩和膨胀。

倾斜表面35形成在第一气体馈入组合件区块30的内壁的上部区域和下部区域中，所述区域之间存在定位O形环60的区域。如上所述，第一变形吸收部分23由倾斜表面35形成。

将形成第一变形吸收部分23的倾斜表面35划分为第一倾斜区间35a、第二倾斜区间35b和第三倾斜区间35c，其各具有不同的倾斜。

第一倾斜区间35a的截面从O形环60定位的区域向第一气体馈入组合件区块30的开口逐渐增加。

第一凹槽36提供在第一倾斜区间35a中以提供O形环60。O形环60可由下压形成的第一凹槽36容易地耦合。第一凹槽36在第一气体馈入组合件区块30与区块耦合部分22彼此耦合时用作O形环60的支撑点，使得弹性O形环60可平稳收缩和膨胀。

第二倾斜区域35b形成在第一气体馈入组合件区块30的内壁的下部区域中，且其截面从O形环60定位的区域向处理腔室10的侧面逐渐增加。

保护环70安装在第二倾斜区间35b中。保护环70具有预定弹性且安装在下压形成于第二倾斜区间35b中的第二凹槽37中。保护环70设置成邻近于O形环60。在本实施例中，保护环70位于O形环60的下端处，且保护环70和O形环60防止工艺气体泄漏通过第一气体馈入组合件区块30与气体馈入管道20之间的间隙。

此外，保护环70防止O形环60由于工艺气体的缘故而腐蚀。

在本实施例中，如图5详细绘示，保护环70具有U形截面。凸起部分与气体馈入管道20的外壁形成接触，且保护环70在通过弹力收缩和膨胀时保护O形环60。

第三倾斜区间35c向处于第二倾斜区间35b结束的位置处的气体馈入管道20的侧面倾斜。这是因为气体馈入管道20的对应于第三倾斜区间35c的角落区域被处理成倾斜的，如上所述。因此，当气体馈入管道20移动到第一气体馈入组合件区块30时，通过第三倾斜区间35c，气体馈入管道20可平稳移动而不会损坏气体馈入管道20的角落区域。

如此，当气体馈入管道20的区块耦合部分22通过提供在第一气体馈入组合件区块30内壁上的倾斜表面35而耦合到第一气体馈入组合件区块30的内壁时，第一变形吸收部分23形成在耦合区域中。

即，第一变形吸收部分23提供在当具有第一倾斜区间35a、第二倾斜区间35b和第三倾斜区间35c的倾斜表面35耦合到区块耦合部分22时形成的间隙中。通过第一变形吸收部分23，气体馈入管道20可相对于第一气体馈入组合件区块30在所有方向上相对移动。

如上所述，使第一变形吸收部分23的间隙密封的O形环60和保护环70在可通过第一变形吸收部分23移动的气体馈入管道20和第一气体馈入组合件区块30内壁中的至少一个区域中彼此耦合。

如图5详细绘示，在区块耦合部分22移动到第一变形吸收部分23时，O形环60和保护环70的形状和位置改变。即，尽管O形环60的形状从圆形形状变为椭圆形形状，但O形环60仍密封区块耦合部分22与第一气体馈入组合件区块30中的间隙。当保护环70在第二凹槽37中收缩和膨胀时，保护环70密封区块耦合部分22与第一气体馈入组合件区块30中的间隙。

因此，由于O形环60和保护环70可密封由在第一变形吸收部分23中移动的气体馈入管道20产生的间隙，因此可防止工艺气体泄漏到外部。此外，由于保护环70设置在可根本上防止工艺气体泄漏的位置处，因此可防止工艺气体渗透到O形环60内并腐蚀O形环60。

如此，在执行沉积和净化工艺时，可事先防止气体馈入管道20由于处理腔室10中的压力改变或温度增加的缘故而损坏。

此外，如相关技术相比，气体馈入管道20和第一气体馈入组合件区块30可容易组装和安装。

另外，化学气相沉积装置包含气体馈入管道20和提供在第一气体馈入组合件区块30中的O形环60和保护环70，且因此即使气体馈入管道20移动也可通过第一变形吸收部分23防止工艺气体泄漏，这实现了沉积工艺的稳定性。

下文中将描述根据本实施例的化学气相沉积装置的功能。

图6到8是说明用于第一气体馈入组合件区块的气体馈入管道的布置状态的图。

在从远端等离子体源80和歧管82供应的净化气体通过气体馈入管道20注入到处理腔室10内并执行净化工艺时，处理腔室10的内部状态变为真空状态。在净化工艺完成之后，处理腔室10排出净化气体。此时，处理腔室10的内部状态从真空状态转变为大气压状态。类似于此，在处理腔室10的内部状态从真空状态变为大气压状态时，处理腔室10的内部压力瞬时增加。由此，处理腔室10经受瞬时的压力改变。

如图6到8所示，处理腔室10的内部压力和温度改变，且因此背垫板16或类似物下陷或热膨胀。在此情况下，气体馈入管道20因第一气体馈入组合件区块30而变形。

此时，在本实施例中，气体馈入管道20可相对于第一气体馈入组合件区块30以与初始位置成预定角度θ而在所有方向上移动。

即，在通过使用倾斜表面35预先安装在第一气体馈入组合件区块30中的第一变形吸收部分23使气体馈入管道20移动时，区块耦合部分22的一侧紧密附着于第一倾斜区间35a，且区块耦合部分22的角落区域紧密附着于第二倾斜区间35b和第三倾斜区间35c。

因此，可解决相关技术中固定安装的气体馈入管道20不可移动以及气体馈入管道20和处理腔室10被损坏的问题。

此外，当安装在第一气体馈入组合件区块30内壁上的O形环60和保护环70根据气体馈入管道20的改变而收缩和膨胀时，O形环60和保护环70密封第一气体馈入组合件区块30与气体馈入管道20之间的间隙。因此，可防止工艺气体泄漏，这实现了沉积工艺的稳定性。

在上述实施例中，提供第一变形吸收部分23和第二变形吸收部分23a两者。然而，如果气体馈入管道20可通过第一变形吸收部分23而相对于气体馈入组合件区块相对移动，那么可仅形成第一变形吸收部分23。

如上所述，根据本发明的化学气相沉积装置产生以下效果。

由于气体馈入管道可防止在相对移动时工艺气体泄漏，因此可防止气体馈入管道由于执行沉积和净化工艺时处理腔室的内部压力和温度改变的缘故而变形和损坏。此外，与相关技术相比，气体馈入管道可容易地组装和安装。

所属领域的一般技术人员应了解，在不脱离所附权利要求书界定的本发明的精神和范围的情况下，可在其中做出形式和细节上的各种替换、修改和改变。因此，应了解，上述实施例是仅出于说明目的，且不应解释为对本发明的限制。

Claims (12)

1.一种化学气相沉积装置，其特征在于：其包括：

第一气体馈入组合件区块，其耦合到处理腔室；

气体馈入管道，其形成预定工艺气体注入到所述处理腔室内所通过的通道，且其一端部分地插入并耦合到所述第一气体馈入组合件区块，且所述气体馈入管道具有至少一个区域，所述区域中在所述第一气体馈入组合件区块与所述气体馈入管道之间的间隙被密封且所述气体馈入管道耦合到所述第一气体馈入组合件区块；以及

第一变形吸收部分，其形成在所述第一气体馈入组合件区块和所述气体馈入管道中的至少一者中，且允许所述气体馈入管道相对于所述第一气体馈入组合件区块而相对移动，以吸收所述气体馈入管道的变形。

2.根据权利要求1所述的化学气相沉积装置，其特征在于所述的第一变形吸收部分由预定倾斜表面形成，所述预定倾斜表面形成为向所述第一气体馈入组合件区块的内壁和位于所述第一气体馈入组合件区块与所述气体馈入管道之间的耦合区域处的所述气体馈入管道的外壁中的至少一者倾斜。

3.根据权利要求2所述的化学气相沉积装置，其特征在于所述的倾斜表面形成在所述第一气体馈入组合件区块的所述内壁上。

4.根据权利要求3所述的化学气相沉积装置，其特征在于，使所述第一气体馈入组合件区块与所述气体馈入管道之间的间隙气密密封的O形环插置在所述间隙被密封的所述至少一个区域中，且所述倾斜表面形成在所述第一气体馈入组合件区块的所述内壁的上部区域和下部区域中的每一者中，其中所述O形环插置在所述上部区域与下部区域之间。

5.根据权利要求4所述的化学气相沉积装置，其特征在于所述的倾斜表面包含：

第一倾斜区间，其以所述第一倾斜区间的截面从所述O形环定位的区域向所述第一气体馈入组合件区块的开口逐渐增加的方式，形成在所述第一气体馈入组合件区块的所述内壁的所述上部区域中；以及

第二倾斜区间，其以所述第二倾斜区间的截面从所述O形环定位的区域向所述处理腔室的侧面逐渐增加的方式，形成在所述第一气体馈入组合件区块的所述内壁的所述下部区域中。

6.根据权利要求5所述的化学气相沉积装置，其特征在于所述的倾斜表面进一步包含第三倾斜区间，所述第三倾斜区间从所述第二倾斜区间结束的位置向所述气体馈入管道的侧面倾斜，且所述气体馈入管道对应于所述第三倾斜区间的角落区域被处理成倾斜的，使得所述角落区域的外径向下逐渐减小。

7.根据权利要求5所述的化学气相沉积装置，其特征在于其进一步包括：

保护环，其设置在邻近于所述O形环且防止所述O形环由于所述工艺气体的缘故而腐蚀。

8.根据权利要求7所述的化学气相沉积装置，其特征在于所述的保护环具有U形状，且设置在所述第二倾斜区间中，使得所述保护环的凸起部分与所述气体馈入管道的外壁形成接触。

9.根据权利要求8所述的化学气相沉积装置，其特征在于所述的O形环和所述保护环部分埋入形成在所述第一倾斜区间中的第一凹槽和形成在所述第二倾斜区间中的第二凹槽中，以便相对于所述第一气体馈入组合件区块的所述内壁而部分突出。

10.根据权利要求1所述的化学气相沉积装置，其特征在于所述的工艺气体为NF₃气体，其净化所述处理腔室的内部部分。

11.根据权利要求1所述的化学气相沉积装置，其特征在于其进一步包括：

歧管，其将所述工艺气体供应到所述气体馈入管道；

第二气体馈入组合件区块，其耦合到所述歧管，所述气体馈入管道的另一端部分地插入并耦合到所述第二气体馈入组合件区块；以及

第二变形吸收部分，其形成在所述第二气体馈入组合件区块和所述气体馈入管道中的至少一者中，且允许所述气体馈入管道相对于所述第二气体馈入组合件区块而相对移动，以便吸收所述气体馈入管道的变形。

12.一种化学气相沉积装置，其特征在于其包括：

气体馈入组合件区块，其耦合到供应工艺气体的歧管；

气体馈入管道，其形成预定工艺气体注入到所述处理腔室内所通过的通道，且其一端部分地插入并耦合到所述气体馈入组合件区块，且所述气体馈入管道具有至少一个区域，所述区域中在所述气体馈入组合件区块与所述气体馈入管道之间的间隙被密封且所述气体馈入管道耦合到所述气体馈入组合件区块；以及

变形吸收部分，其形成在所述气体馈入组合件区块和所述气体馈入管道中的至少一者中，且允许所述气体馈入管道相对于所述气体馈入组合件区块而相对移动，以吸收所述气体馈入管道的变形。

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