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KR20040063828A - 가변식 가스 분배 플레이트 조립체 - Google Patents

가변식 가스 분배 플레이트 조립체 Download PDF

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KR20040063828A
KR20040063828A KR1020040000862A KR20040000862A KR20040063828A KR 20040063828 A KR20040063828 A KR 20040063828A KR 1020040000862 A KR1020040000862 A KR 1020040000862A KR 20040000862 A KR20040000862 A KR 20040000862A KR 20040063828 A KR20040063828 A KR 20040063828A
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웬델티. 브로니간
존엠. 화이트
윌리암에이. 백레이
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어플라이드 머티어리얼스, 인코포레이티드
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Abstract

가스 분배 플레이트 조립체 및 프로세싱 챔버내에 가스를 분배하는 방법이 제공된다. 일 실시예에서, 가스 분배 플레이트 조립체는 확산기 플레이트에 결합된 가변식 플레이트를 포함한다. 상기 가변식 플레이트는 상기 확산기 플레이트를 통해 형성된 다수의 개구와 정렬된 다수의 관통 오리피스 홀을 구비하며, 상기 개구는 각각 상기 가변식 플레이트내의 홀 보다 큰 단면적을 갖는다. 각각의 개구는 각각의 홀과 정렬되어 가스 분배 플레이트 조립체를 통한 가스 통로를 형성한다. 가변식 플레이트는 교체용 가변식 플레이트와 교환되어 가스 분배 플레이트 조립체를 통한 가스 유동 특성을 변화시킬 수 있다.

Description

가변식 가스 분배 플레이트 조립체{TUNABLE GAS DISTRIBUTION PLATE ASSEMBLY}
본 발명은 주로 가스 분배 플레이트 조립체 및 처리 챔버내의 가스 분배 방법에 관한 것이다.
액정 디스플레이 및 평면 패널(flat panel)은 컴퓨터 및 텔레비젼 모니터와 같은 능동 매트릭스(active matrix) 디스플레이에 일반적으로 사용된다. 일반적으로, 평면 패널은 액정 물질층이 사이에 배치된 두개의 유리 플레이트를 포함한다. 유리 플레이트 중 하나 이상은 전력 공급원에 연결된 하나 이상의 전도성 필름을 포함한다. 전력 공급원으로부터 전도성 필름으로 공급되는 전력은 결정(crystal) 재료의 방향(orientation)을 변경시켜, 문자 또는 그림과 같은 패턴을 디스플레이 상에 생성한다. 평면 패널을 제조하는데 주로 이용되는 하나의 제조 공정은 플라즈마 화학증착(PECVD)이다.
일반적으로, 플라즈마 화학증착은 평면 패널 또는 반도체 웨이퍼와 같은 기판상에 얇은 필름을 증착하기 위해 이용된다. 플라즈마 화학증착은 평면 패널을 수용한 진공 챔버내로 전구(precursor) 가스를 도입함으로써 이루어진다. 통상적으로, 전구 가스는 챔버의 상단 근방에 위치된 분배 플레이트를 통해 배향된다. 챔버에 연결된 하나 이상의 RF 공급원으로부터 챔버로 RF 전력을 인가함으로써, 챔버내의 전구 가스가 플라즈마로 여기(excite)된다. 여기된 가스는 반응을 통해서온도 제어된 기판 지지부 상에 위치된 평면 패널의 표면상에 재료 층을 형성한다. 평면 패널이 저온 폴리실리콘(polysilicon) 층을 수용하는 용도의 경우에, 기판 지지부는 400 ℃ 이상으로 가열될 것이다. 반응중에 생성된 휘발성 부산물은 배기 시스템을 통해 챔버로부터 펌핑되어 배출된다.
통상적으로, PECVD 기술에 의해 처리되는 평면 패널은 대형으로서 종종 360mm ×460mm 를 초과하고 1 평방 미터 이상인 크기를 갖는다. 이에 비례하여, 평면 패널에 걸친 균일한 처리 가스 유동을 제공하는데 이용되는 가스 분배 플레이트도 크기가 크며, 특히 200mm 및 300mm 반도체 웨이퍼 처리에 이용되는 가스 분배 플레이트에 비해 그 크기가 크다.
평면 패널 처리에 이용되는 대형의 가스 분배 플레이트는 수많은 제조상의 문제들을 가지고 있으며, 그러한 문제들은 그 가스 분배 플레이트의 제조에 많은 비용이 들게 한다. 예를 들어, 가스 분배 플레이트를 관통하여 형성된 가스 유동 홀(hole)은 가스 분배 플레이트의 두께에 비해 지름이 작으며, 그에 따라 홀 형성 중에 잦은 드릴 비트(drill bit) 파손을 초래한다. 파손된 드릴 비트의 제거에는 많은 시간이 소요될 뿐만 아니라, 전체적인 가스 분배 플레이트에 긁힘을 초래할 수도 있다. 또한, 가스 분배 플레이트를 통해 형성되는 가스 유동 홀의 개수가 평면 패널의 크기에 비례하기 때문에, 각 가스 분배 플레이트에 형성되는 많은 수의 홀은 가스 분배 플레이트 제조 중에 문제를 일으킬 가능성을 높게 한다. 또한, 드릴 비트 파손을 최소화하는데 필요한 주의를 기울이면 많은 수의 홀을 제조하는데 장시간이 소요되고, 그에 따라 제조 비용이 상승하게 된다.
가스 분배 플레이트의 제조 비용과 재료비가 고가이기 때문에, 효율적으로 그리고 저렴하게 제조될 수 있는 구성의 가스 분배 플레이트를 개발하는 것이 바람직하다. 또한, 1.44 평방 미터 이상의 평면 패널을 처리할 수 있도록 다음 세대의 가스 분배 플레이트의 크기가 커지기 때문에, 전술한 문제들의 해결이 점점 더 중요해 진다.
따라서, 개선된 가스 분배 플레이트가 요구되고 있다.
가스 분배 플레이트 조립체 및 처리 챔버내에서 가스를 분배하는 방법이 제공된다. 일 실시예에서, 가스 분배 플레이트 조립체는 확산 플레이트에 연결된 가변식(tuning) 플레이트를 포함한다. 가변식 플레이트는 확산기 플레이트를 통해 형성된 다수의 개구와 정렬되고 관통하여 형성된 다수의 오리피스(orifice) 홀을 구비하며, 상기 각각의 개구는 각각의 홀과 정렬되어 가스 분배 플레이트 조립체를 통한 가스 통로를 형성한다. 가변식 플레이트는 가스 분배 플레이트 조립체를 통한 가스 유동 특성을 변화시키기 위해 교체용 가변식 플레이트와 교체될 수도 있다.
도 1은 본 발명의 가스 분배 플레이트 조립체를 갖춘 프로세싱 챔버의 제 1 실시예의 개략적인 단면도이다.
도 2a는 도 1에 도시된 가스 분배 플레이트 조립체의 분해 사시도이다.
도 2b는 가스 분배 플레이트 조립체의 다른 실시예의 사시도로서의 일부 단면도이다.
도 3은 도 2a의 가스 분배 플레이트 조립체의 단면도이다.
도 4는 도 2a의 가스 분배 플레이트 조립체의 일부 평면도이다.
도 5는 도 3의 가스 분배 플레이트 조립체를 관통해서 형성된 가스 통로의 일부 단면도이다.
도 6은 파열식 고정 시스템을 도시하는 도 2a의 가스 분배 플레이트 조립체의 분해도로서의 일부 단면도이다.
도 7a 및 도 7b는 교체용 가변식 플레이트의 일 실시예를 구비하는 가스 분배 플레이트 조립체의 평면도이다.
도 8a 및 도 8b는 교체용 가변식 플레이트의 다른 실시예를 구비하는 가스 분배 플레이트 조립체의 평면도이다.
도 9는 가스 분배 플레이트 조립체의 다른 실시예를 도시한다.
첨부 도면과 관련한 다음의 상세한 설명을 고려함으로써 본 발명의 개시를 용이하게 이해할 수 있다.
용이한 이해를 위해, 도면에 공통적으로 도시된 동일한 요소를 지시하는데 가능한 한 동일한 도면 부호를 사용하였다.
본 발명은 전체적으로 가스 분배 플레이트 조립체와, 프로세싱 챔버 내부로의 가스 공급을 조절하기 위한 방법을 제공한다. 본 발명은 미국 캘리포니아 산타 클라라에 소재한 어플라이드 머티어리얼즈, 인코포레이티드(Applied Materials, Inc.)의 지사인 AKT로부터 이용가능한 플라즈마 화학 기상 증착(PECVD) 시스템과 같은, 넓은 영역의 기판을 처리하기 위해 구성된 플라즈마 강화 화학 기상 증착 시스템에 관해 아래에 도해적으로 설명된다. 그러나, 본 발명이 에칭 시스템, 다른 화학 기상 증착 시스템, 및 둥근 기판을 프로세싱하도록 구성된 유형의 시스템들을 포함하여 프로세싱 챔버 내부에 가스를 분배하는 임의의 다른 시스템과 같은 다른 시스템 구성에 이용될 수 있음을 이해해야 한다.
도 1은 플라즈마 강화 화학 기상 증착 시스템(100)의 일 실시예의 횡단면도이다. 이러한 시스템(100)은 대체로 가스 공급원(104)에 연결된 프로세싱 챔버(102)를 포함한다. 이 프로세싱 챔버(102)는 벽(106)과 바닥(108)을 갖추고 있는데, 이러한 바닥(108)은 프로세스 체적부(112)를 부분적으로 형성한다. 프로세스 체적부(112)는 전형적으로 벽(106) 내의 포트(도시 안됨)를 통해 접근되며, 이러한 포트는 프로세싱 챔버(102) 내외로의 기판(140)의 이송을 용이하게 만든다. 벽(106)과 바닥(108)은 전형적으로 단일 블록의 알루미늄 또는, 프로세싱에 대해 친화성을 가지는 다른 물질로 조립된다. 이러한 벽(106)은 펌핑 플레넘(pumping plenum; 114)을 포함하는 리드 조립체(lid assembly; 110)를 지지하는데, 이 펌핑 플레넘(114)은 프로세스 체적부(112)를 (도시되지 않은 여러 펌핑 부품을 포함하는) 배출 포트에 연결시킨다.
온도 제어식 기판 지지 조립체(138)는 프로세싱 챔버(102) 내부에 중앙으로 배치되어 있다. 이러한 온도 제어식 기판 지지 조립체(138)는 프로세싱 동안 기판(140)을 지지한다. 일 실시예에서, 온도 제어식 기판 지지 조립체(138)는 하나 이상의 매설형 히터(132)를 캡슐화하는 알루미늄 바디(124)를 포함한다.
저항 요소와 같은 이러한 히터(132)는 온도 제어식 기판 지지 조립체(138) 내에 배치되며, 전력 공급원(130)에 연결되고, 기판 지지 조립체(138)와 그 위에 위치된 기판(140)을 소정 온도까지 제어가능하게 가열한다. 종래의 CVD 프로세스에서, 히터(132)는 기판(140) 상에 증착되는 물질에 대한 증착 프로세싱 파라미터에 따라 약 150 내지 적어도 약 460 ℃의 일정한 온도로 기판(140)을 유지시킨다.
일반적으로, 기판 지지 조립체(138)는 하부측(126)과 상부측(134)을 갖추고 있다. 상부측(134)은 기판(140)을 지지한다. 하부측(126)에는 스템(stem; 142)이 연결되어 있다. 이러한 스템(142)은 기판 지지 조립체(138)를 리프트 시스템(도시 안됨)에 연결시키는데, 이 리프트 시스템은 상승된 프로세싱 위치(도시됨)와 하강된 위치 사이에서 기판 지지 조립체(138)를 이동시킨다. 하강된 위치에서는 프로세싱 챔버(102) 내외로의 기판 이송이 용이하다. 스템(142)은 기판 지지 조립체(138)와 시스템(100)의 다른 부품 사이에서 전기 및 열전쌍 배선(leads)을 위한 도관을 제공한다.
기판 지지 조립체(138)(또는 스템(142))와 프로세싱 챔버(102)의 바닥 사이에는 벨로우즈(146)가 연결되어 있다. 이러한 벨로우즈(146)는 챔버 체적부(112)와 프로세싱 챔버(102)의 외부의 대기 사이에 진공 밀봉을 제공하는 한편, 기판 지지 조립체(138)의 수직 이동을 용이하게 한다.
이러한 기판 지지 조립체(138)는 대개 접지되어, 기판 지지 조립체(138)와 리드 조립체(110) 사이에 위치되는 가스 분배 플레이트 조립체에(또는 챔버의 리드 조립체 내부 또는 근처에 위치된 다른 전극에) 전원 공급원(122)에 의해 공급되는 RF 파워가 기판 지지 조립체(138)와 가스 분배 플레이트 조립체(118) 사이의 프로세스 체적부(112) 내에 존재하는 가스를 여기(excite)시킬 수 있다. 전력 공급원(122)로부터의 RF 파워는 대개 화학 기상 증착 프로세스를 실행하기 위한 기판의 크기와 동일한 정도로 선택된다.
기판 지지 조립체(138)는 둘러싸는 셰도우(shadow) 프레임(148)을 추가로 지지한다. 대체로, 셰도우 프레임(148)은 기판 지지 조립체(138)와 기판(140)의 엣지에서의 증착을 방지하여, 기판이 기판 지지 조립체(138)에 고착되지 않는다.
기판 지지 조립체(138)는 다수의 리프트 핀(150)을 수용하는 다수의 홀(128)을 구비하는데, 이 홀(128)은 기판 지지 조립체(138)를 관통해서 배치된다. 리프트 핀(150)은 전형적으로 세라믹 또는 양극처리된 알루미늄으로 이루어져 있다. 대체로, 리프트 핀(150)은 제 1 단부를 구비하는데, 리프트 핀(150)이 정상 위치(즉, 기판 지지 조립체(138) 내로 삽입된 위치)에 있을 때, 이러한 제 1 단부는 기판 지지 조립체(138)의 상부측(134)으로부터 다소 오목하거나 또는 상부측(134)과 거의 동일한 평면을 가진다. 이러한 제 1 단부는 리프트 핀(150)이 홀(128)을 통과해서 내려가지 않도록 통상적으로 나팔형상으로 돌출되어 있다. 또한, 리프트 핀(150)은 제 2 단부를 구비하는데, 이러한 제 2 단부는 기판 지지 조립체(138)의하부측(126)을 지나 연장된다. 리프트 핀(150)은 리프트 판(154)에 의해 기판 지지 조립체(138)에 대해 작동되어, 지지면(130)으로부터 돌출될 수 있다.
리프트 판(154)은 프로세싱 챔버(102)의 바닥(108)과 기판 지지 조립체(138)의 하부측(126) 사이에 배치된다. 이러한 리프트 판(154)은 스템(142)의 일부분을 둘러싸는 칼라(156)에 의해 액츄에이터(도시 안됨)에 연결되어 있다. 벨로우즈(146)는 상부(168) 및 하부(170)를 포함하는데, 하부(170)는 스템(142) 및 칼라(156)가 독립적으로 이동될 수 있게 하는 한편, 프로세싱 챔버(102)의 외부의 환경으로부터 프로세스 체적부(112)의 고립을 유지시킨다. 대체로, 기판 지지 조립체(138)와 리프트 판(154)이 서로에 대해 보다 근접하도록 함께 이동될 때, 리프트 판(154)은 리프트 핀(150)이 상부측(134)으로부터 연장되게 하도록 작동된다.
리드 조립체(110)는 프로세스 체적부(112)에 상부 경계를 제공한다. 이러한 리드 조립체(110)는 통상적으로 제거되거나 개방될 수 있어서, 프로세싱 챔버(102)를 수리할 수 있다. 일 실시예에서, 리드 조립체(110)는 알루미늄으로 제조된다.
리드 조립체(110)에는 외부 펌핑 시스템(도시 안됨)에 연결된 펌핑 플레넘(114)이 내부에 형성되어 있다. 펌핑 플레넘(114)은 가스와 프로세싱 부산물을 프로세스 체적부(112)로부터 프로세싱 챔버(102) 외부로 일정하게 흘려 보내는데 이용된다.
리드 조립체(110)는 통상적으로 입구 포트(180)를 포함하는데, 이러한 입구 포트(180)를 통해 가스 공급원(104)에 의해 제공되는 프로세스 가스가 프로세싱 챔버(102) 안으로 도입된다. 입구 포트(180)는 또한 세정 공급원(182)에 연결되어있다. 세정 공급원(182)은 통상 해리된 불소와 같은 세정액을 제공하는데, 이러한 세정액은 프로세싱 챔버(102) 안으로 도입되어, 가스 분배 플레이트 조립체(118)를 포함한 프로세싱 챔버 하드웨어로부터 증착 부산물과 막(films)을 제거한다.
가스 분배 플레이트 조립체(118)는 리드 조립체(110)의 내부측(120)에 연결되어 있다. 통상적으로, 가스 분배 플레이트 조립체(118)는 예컨대, 커다란 영역의 기판에 대해서는 다각형, 그리고 웨이퍼에 대해서는 원형과 같이, 기판(140)의 형상에 거의 부합되도록 구성된다. 가스 분배 플레이트 조립체(118)는 다공 영역(perforated area; 116)을 포함하는데, 이러한 다공 영역(116)을 통해 가스 공급원(104)으로부터 공급되는 프로세스 가스 및 다른 가스들이 프로세스 체적부(112)에 전달된다. 가스 분배 플레이트 조립체(118)의 다공 영역(116)은 가스 분배 플레이트 조립체(118)를 통해 프로세싱 챔버(102) 안으로 가스의 균일한 분배를 제공하도록 구성되어 있다. 본 발명에 유리할 수 있게 되어 있는 한 가스 분배 플레이트가 켈러(Keller) 등에게 허여되었으며 참조로서 그 전체 문헌이 여기에 포함된 미국특허출원 제 09/922,219호(2001년 8월 8일 출원)에 개시되어 있다.
도 2a는 가스 분배 플레이트 조립체(118)의 일 실시예의 분해도이다. 가스 분배 플레이트 조립체(118)는 통상적으로 확산기 플레이트(204)와 이와 함께 연결된 배면 플레이트(206)를 포함하는데, 확산기 플레이트(204)와 배면 플레이트(206) 사이에는 가변식 플레이트(202)가 위치되어 있다. 가변식 플레이트(202) 및 배면 플레이트(206)는 대안으로 (도 2b에 도시된 바와 같이) 하나의 단일 부재를 포함할 수도 있다.
이들 가변식 플레이트(202) 및 확산기 플레이트(202)를 통해서 다수의 가스 통로(250)(분리된 플레이트(202, 204)를 통해 일점쇄선으로 도시됨)가 형성되어 있어서, 가스 분배 플레이트 조립체(118)를 통해 프로세스 체적부(112) 안으로 소정의 가스의 분배가 가능하다.
배면 플레이트(206)는 통상 스테인레스 강, 알루미늄, 또는 니켈, 또는 다른 RF 전도성 물질로 제조된다. 배면 플레이트(206)는 다수의 개구(218)를 포함하는데, 이러한 개구(218)는 가스 통로(250)와 정렬되어, 배면 플레이트(206)를 통해 가스 통로(250)로 차단없는 가스 유동을 용이하게 한다. 대안으로, 배면 플레이트(206)는 프레임으로서 구성될 수 있어서, 가변식 플레이트(202) 및 확산기 플레이트(204)를 통해 연장되는 다공 영역(116)을 노출시킨다. 배면 플레이트(206)는 대체로 리드 조립체(110) 또는 챔버 벽(106)에 가변식 플레이트(202)를 연결시키기 위한 장착면을 제공한다. 도 2a 및 도 2b에 도시된 실시예에서, 배면 플레이트(206)는 팽창 브라켓(216)에 의해 리드 조립체(110)에 연결되어 있다.
도 3은 도 2a의 팽창 브라켓(216) 및 확산기 조립체(118)의 단면도이다. 팽창 브라켓(216)은 통상적으로 스테인레스 강, 알루미늄, 니켈 또는 다른 RF 전도성 물질로 제조된다. 팽창 브라켓(216)은 사이에 플레넘(308)을 형성하면서, 거리를 두고 배치되는 관계로 리드 조립체(110)의 내부면(120) 및 가변식 플레이트(202)를 유지시킨다. 이러한 플레넘(308)은 가변식 플레이트(202)의 폭을 가로질러 균일하게 분포되도록 리드 조립체(110)를 통해 가스가 유동할 수 있게 해서, 중앙 다공영역(116) 위로 균일하게 가스가 제공된다.
팽창 브라켓(216) 및 가변식 플레이트(202)는, 가스 분배 플레이트 조립체(118)를 통과하는 가스 유동의 균일성에 영향을 줄 수 있는 방식으로 플레이트(202, 204)를 휘게 하거나, 비틀리게 하거나, 또는 반대 응력을 가하지 않고, 가변식 플레이트(202)(및 확산기 플레이트(204))의 열팽창 및 수축을 용이하게 하는 방식으로 연결된다.
일 실시예에서, 팽창 브라켓(216)은 메인 바디(362)로부터 외측으로 연장되는 제 1 플랜지(360) 및 제 1 플랜지(360)의 반대 방향으로 내측으로 연장되는 제 2 플랜지(364)를 포함하는 다각형 프레임이다. 대안으로, 팽창 브라켓(216)은 플랜지형 실린더일 수 있다. 제 1 플랜지(360)는 다수의 장착 홀(366)을 포함하며, 이들 장착 홀(366) 각각은 리드 조립체(110) 내에 형성된 나선가공형 홀(368)과 정렬된다. 이러한 장착 홀(366)을 통해 배출식 파스너(vented fasteners; 370)가 관통되는데, 이 파스너(370)는 나선가공형 홀(368) 안으로 나사결합되어, 팽창 브라켓(216)을 리드 조립체(110)에 고정시킨다.
제 2 플랜지(364)는 맞춤(dowel) 핀(374)을 각각 유지하는 다수의 홀(376)을 포함한다. 맞춤 핀(374)(하나는 도 3에 도시됨)은 리드 조립체(110)의 내부면(120)과 제 1 플랜지(362)를 향하여 제 2 플랜지(364)로부터 상방으로 연장된다. 지지 플레이트(206)(또는 가변식 플레이트(202))를 통해 형성된 슬롯(372)은 각각 핀(374)을 수용한다. 도 4에 도시된 팽창 브래킷(216)의 부분 단면도에 도시된 바와 같이, 지지 플레이트(206)의 슬롯(372)은 맞춤 핀(374)에 비해 충분히커서 분배 플레이트 조립체(118)가 맞춤 핀(374)에 대해 이동하는 것을 허용하여 리드 조립체(110)/팽창 브래킷(216) 및 분배 플레이트 조립체(118) 사이의 열 팽창 차이를 보상한다. 도 4에 도시된 바와 같이, 슬롯(372)은 통상적으로 직교하는 방향으로 각각의 측면을 따라 배향되어 두 개의 축선에서의 플레이트 조립체(118)의 팽창을 수용한다. 이와 달리, 슬롯(372)은 원형 가스 분배 플레이트에 대해 방사형으로 형성될 수 있다. 따라서, 분배 플레이트 조립체(118)가 가열 및 냉각될 때, 분배 플레이트 조립체(118)는 리드 조립체(110)에 대해 자유롭게 이동하여, 분배 플레이트 조립체(118)를 변형시키거나 분배 플레이트 조립체(118)를 통하여 유동하는 가스의 패턴을 변경시킬 수 있는 휘어짐(warpage) 또는 다른 응력으로부터 자유롭게 된다.
도 3을 다시 참조하면, 가변식 플레이트(202)는 통상적으로 스테인레스 강, 알루미늄, 니켈 또는 다른 RF 확산기 플레이트(204)로 제조된다. 가변식 플레이트(202)는 다수의 오리피스 홀(352)을 포함하고 각각은 가스 통로(250) 중 하나의 제 1 부분을 각각 포함한다. 가변식 플레이트(202)를 통하여 형성된 가스 통로(250)의 제 1 부분(352)은 통상적으로 가스 통로(250)의 제 2 부분을 포함하는 확산기 플레이트(204)를 통하여 형성된 개구(354)에 비해 유동에 대해 더 낮은 저항을 갖는다. 오리피스 홀(352)은 통상적으로 가스 분배 플레이트(116)를 통과하는 가스에 대한 유동 저항을 제공하도록 형성되어, 플레이트(116)의 폭을 가로지르는 예정된 패턴으로 가스를 분배한다. 제 1 부분(352)을 통한 유동 저항은 가변식 플레이트(202)의 두께 및 홀 직경의 조합을 선택함으로써 소정의 압력이 강하된다.제 1 부분(352)의 유동 저항은 홀 엣지를 모따기(chamfering) 또는 방사상화(radiusing)하거나 또는 다른 방법에 의해, 홀 내에 표면 텍스쳐(surface texture)를 이용함으로써 설정될 수도 있다.
통상적으로, 오리피스 홀(352)은 약 0.2 mm 내지 약 10.0 mm 사이의 직경을 갖는다. 오리피스 홀(352)은 다공 영역(116)의 폭을 가로지르는 균일한 단면적을 가질 수 있거나, 일부 오리피스 홀(352)은 추가적으로 후술되는 도 7a 내지 도 7b를 참조하여 설명되는 바와 같이 다른 홀과 상이하게 형성될 수 있다. 도 3에 도시된 실시예에서, 가스 통로(250)는 동일한 단면적으로 균일하게 형성된다. 가변식 플레이트(202)가 종래의 가스 분배 플레이트에 비해 상대적으로 얇기 때문에, 오리피스 홀이 용이하게 제조되고, 버어(burr)가 제거되고, 세척되며, 유용하게는 가변식 플레이트(202)가 효율적으로 제조되고 비용이 효과적으로 되면서, 종래의 가스 분배 플레이트에 형성된 길고 좁은 홀에 종종 걸리는 입자, 칩 또는 다른 오염물로부터 일어날 수 있는 특별한 오염을 최소화한다.
일 실시예에서, 가변식 플레이트(202) 및 지지 플레이트(206)는 비-양극화 처리 알루미늄(un-anodized aluminum)으로 제조된다. 세정제로부터의 불소는 양극화 처리 층을 오염시키도록 존재하여, 양극화 처리 층이 증착 동안 배출되어 오염물로서 증착된 필름에 포착될 수 있다. 가변식 플레이트(202)와 지지 플레이트(206)가 리드 조립체(110)에 있는 포트(180)를 통하여 프로세싱 챔버(102)로 유입되는 세정제에 직접 노출되기 때문에, 리드 조립체(110)와 직면하는 가변식 플레이트(202)와 지지 플레이트(206)의 표면으로부터 양극 처리의 제거가기판(140)에 증착된 필름에 존재하는 불소의 양을 유용하게 감소시키도록 존재한다. 더욱이, 가변식 플레이트(202)에 형성된 작은 직경의, 높은 종횡비의 오리피스 홀(352)은 양극 처리 프로세스의 부분이 되는 다중 배쓰(multiple baths)에 처리되지 않기 때문에, 오리피스 홀(352)은 이 같은 작은 직경의 높은 종횡비의 홀로부터 제거하기 어려운 배쓰 잔류물이 존재하지 않는데, 이러한 작은 직경의 높은 종횡비의 홀은 프로세싱 동안 나중에 기판을 오염시킬 수 있으며 또는 하나 이상의 홀이 건조된 잔류물로 막히고, 그 결과 비 균일 증착을 초래한다.
확산기 플레이트(204)는 통상적으로 스테인레스 강, 알루미늄, 니켈 또는 다른 RF 전도성 재료로 제조된다. 확산기 플레이트(204)는 일반적으로 두께가 약 0.855 in 내지 적어도 1.8 in이며 가스 분배 플레이트 조립체(118)의 대부분의 강도를 제공한다.
확산기 플레이트(204)는 가스 통로(250)를 형성하도록 오리피스 홀(352)과 정렬되는 다수의 개구(354)를 포함한다. 확산기 플레이트(204)에 형성된 개구는 통상적으로 오리피스 홀(352)과 비교하면 실질적으로 유동 제한이 제공되지 않는다. 도 3에 도시된 실시예에서, 종래의 가스 분배 플레이트와 같은 단일 플레이트를 통하여 완전한 오리피스 홀을 형성하지 않는 개구(354)는 종래의 설계에 대해 가스 분배 플레이트 조립체(118)의 실질적인 제조 비용을 감소시킨다.
일 실시예에서, 확산기 플레이트(204)는 양극화 처리된 알루미늄으로 제조된다. 기판 지지 조립체(138)와 직면하는 확산기 플레이트(204)의 양극화 처리된 표면은 프로세싱 동안 플라즈마에 노출된다. 양극화 처리된 알루미늄으로 제조된 확산기 플레이트(204)를 가지는 것은 안정성 및 증착 균일성을 프로세싱하게 한다. 따라서, 확산기 플레이트(118)가 양극화 처리되고 가변식 플레이트(202)가 양극화 처리되지 않는 일 실시예에서, 가스 분배 플레이트 조립체(118)는 양극화 처리된 표면 또는 양극화 처리의 프로세스가 증착 동안 오염에 기여하는 것을 제거하는 방면, 양극화 처리가 프로세싱을 강화하는 상기 플레이트만을 양극 처리함으로써 비용 효과적인 방식으로 제조될 수 있다.
도 5는 플레이트 조립체(118)의 일 실시예의 단면도이며, 가스 통로(250)의 하나의 실시예를 형성하는 오리피스 홀(352) 및 개구(354)의 정렬을 나타낸다. 오리피스 홀(352)은 보어(502) 및 펼쳐진(flared) 단부(504)를 포함한다. 보어(502)는 일반적으로 가변식 플레이트(202)의 제 1 측면(506)으로부터 펼쳐진 단부(504)로 연장한다. 펼쳐진 단부(504)는 일반적으로 가변식 플레이트(202)의 제 2 측면(508)의 표면에서 종결될 때까지 단면적이 증가한다. 펼쳐진 단부(504)는 오리피스 홀(352)과 개구(354) 사이의 작은 오정렬을 보상한다.
부가적으로, 펼쳐진 단부(504)와 보어(502) 사이의 상대적인 길이는 오리피스 홀(352)의 유동 제한 속성을 변경하도록 선택될 수 있다. 예를 들면, 펼쳐진 단부(504)는 가변식 플레이트(202)로 추가적으로 연장할 수 있어, 보어(502)의 상대적인 길이를 감소시켜, 오리피스 홀(352)의 유동 저항을 감소시킨다. 또 다른 실시예에서, 펼쳐진 단부(504)를 형성하는 펼침(flare) 각도는 오리피스 홀(352)의 총 저항에 대한 기여를 감소시키도록 증가시킬 수 있다. 오리피스 홀(352)의 유동 제한 속성은 다른 유동 제한 속성 중에서 홀 단면 프로파일(축방향으로 및/또는 측방향으로) 및 보어의 내부의 평탄함/거칠기, 보어의 상대적인 길이(동일한 플레이트내에서의 펼쳐진 섹션으로, 또는 플레이트의 두께에 따라)를 포함하여 다른 방식으로 영향을 미칠 수 있다.
개구(354)는 보어(510) 및 펼쳐진 단부(512)를 포함한다. 보어(510)는 일반적으로 확산기 플레이트(204)의 제 1 측면(514)으로부터 펼쳐진 단부(512)로 연장한다. 펼쳐진 단부(512)는 확산기 플레이트(204)의 제 2 측면(516)의 표면에서 종결될 때까지 단면적이 일반적으로 증가한다. 개구(354)는 소정의 증착 프로세스를 강화하는 다른 형상을 선택적으로 가질 수 있다. 예를 들면, 확산기 플레이트(204)의 제 2 측면(516)으로 완전히 연장하는 보어(510)는 소정의 증착 프로세스 동안 분배 가스를 위해 유용한 것으로 증명되었다. 본 발명으로부터 유익하게 될 수 있는 유사한 가스 통로 형상을 가지는 하나의 확산기 플레이트 조립체는 2002년 5월 6일에 출원되고 본 명세서에서 참조문헌으로 첨부된 미국 특허 출원 제 10/140,324호에 공개되어 있다.
오리피스 홀(352) 및 개구(354)는 확산기 플레이트(204)의 제 1 측면(514)과 가변식 플레이트(202)의 제 2 측면(508)의 각각의 표면에서 파열 엣지(broken edge; 518, 520)를 갖는다. 파열 엣지(518, 520)는 방사상이거나 모따기될 수 있으며, 가스가 가변식 플레이트(202)와 확산기 플레이트(204) 사이의 가스 통로(250)를 통하여 유동할 때 난류의 유도를 최소화하도록 형성된다. 홀(352) 및 개구(354)는 다른 형상, 예를 들면 직선형 보어 또는 복잡한 프로파일을 가질 수 있다.
도 3을 다시 참조하면, 다수의 위치결정 형상부(346)가 가변식 플레이트(202)와 확산기 플레이트(204) 사이에 배치되어 가스 통로(250)를 포함하는 오리피스 홀(352) 및 개구(354) 사이의 정렬을 유지한다. 일 실시예에서, 위치결정 형상부(346)는 가변식 플레이트(202), 확산기 플레이트(204) 및 지지 플레이트(206) 사이에 배치된 다수의 위치결정 핀(344)(하나가 도시됨)이다. 도 3에 도시된 실시예에서, 위치결정 핀(344)은 확산기 플레이트(204)로부터 연장되어 지지 플레이트(206)를 통하여 가압 조립되는 정합 부싱(mating bushing; 342)과 맞물린다. 부싱(342)의 각각의 외부 표면(340)이 가변식 플레이트(202)를 지지 플레이트(206)에 위치시킨다. 가스 통로(250)를 포함하는 개구(354)와 오리피스 홀(352)의 정렬 및 가변식 플레이트(202)와 확산기 플레이트(204) 사이의 예정된 배향이 보장되도록 핀(344)이 배치될 수 있다. 가변식 플레이트(202) 및 확산기 플레이트(204)는 파스너, 리벳, 나사, 납땜, 용접, 접착제, 클램프 등을 포함하는 임의의 다수의 방식으로 서로 고정될 수 있다.
도 6은 일정한 간격으로 확산기 플레이트(204)에 지지 플레이트(206) 및 가변식 플레이트(202)를 고정하도록 일 실시예에서 이용되는 대표적인 분리 파스너 시스템(600)을 설명하는 가변식 플레이트(202)와 확산기 플레이트(204)의 분해 부분 단면도이다. 각각의 분리 파스너 시스템(600)은 통상적으로 파스너(602)와 정합 너트(604)를 포함하고, 둘다 통상적으로 알루미늄 또는 다른 적절한 재료로 제조된다. 프로세싱상의 파스너 재료 영향을 최소화하도록 알루미늄 파스너를 사용하는 것이 유용한 분야에서, 분리 파스너 시스템(600)은 가변식 플레이트(202)와확산기 플레이트(204)가 종래의 알루미늄 파스너가 고정되는 위치에서 분리되는 것을 허용하며 부품의 제거 및 재결합이 요구된다.
파스너(602)는 헤드(606), 생크(608) 및 나사 부분(610)을 구비한다. 통상적으로, 헤드(606)는 배면 플레이트(206)(또는 배면 플레이트(206)를 포함하지 않는 실시예의 경우에 오리피스 플레이트(202)내에)의 상단면(614)에 형성된 대응 보어(bore)(612)내에 배치된다. 홀(616)은 대응 보어(612)에 대해 동심적(同心的)으로 배면 플레이트(206)를 관통하여 형성되어 파스너(604)의 생크(608)를 수용한다. 생크(608)는 홀(616)과 동심적으로 정렬된 가변식 플레이트(202)를 통해 형성된 홀(618)을 통과한다. 통상적으로, 생크(608)는 파스너(602)가 소정량(所定量) 이상의 토르크를 받을 때 전단(剪斷)되는 네크부(620)를 포함한다.
통상적으로, 너트(604)는 확산 플레이트(204)의 제 2 면(416)내에 형성된 슬롯(622)내에 배치된다. 슬롯(622)은 확산 플레이트(204)를 통해 형성된 홀(624)과 연통하며, 상기 홀(624)은 플레이트들(202, 204, 206)이 서로에 대해 배치되었을 때 홀들(616, 618)과 동심적으로 정렬된다. 생크(608)는 홀(616, 618, 624)을 통과하여 슬롯(622)내에 나사 부분(610)을 노출시킨다. 슬롯(620)내에 배치된 너트(602)는 파스너(602)의 나사 부분(610)과 정합된다. 슬롯(620)은 플레이트들(202, 204, 206)들이 서로에 대해 가압되도록 파스너(602)를 조일 때 너트(604)가 가변되는 것을 방지하도록 구성된다.
분리식 파스너 시스템(600)은 다수의 이점을 제공한다. 첫째로, 사용된 확산 플레이트(204)가 오염되고, 막히고, 손상되었을 때 또는 특정 증착 공정에 적합한 상이한 개구(354) 구성을 제공하기 위해, 새로운 확산 플레이트(204)로 교체될 수 있을 것이다. 확산 플레이트(204)만을 교체하는 것은 전체 가스 분배 플레이트(116)를 교체하는 것 보다 비용을 상당히 절감할 수 있다. 또한, 가스 통로(250)의 제 1 부분을 포함하는 오리피스 홀(352)을 통한 상이한 유동 특성을 가지는 교체용 가변식 플레이트로 가변식 플레이트(202)를 교체할 수도 있다. 예를 들어, 오리피스 홀(352)의 단면적이 덮개 플레이트들 마다 다를 수 있으며, 그에 따라 가스 분배 플레이트 조립체(118)를 통한 유동 특성을 변경시키며, 바람직하게는 처리 제어를 실현할 수 있거나 또는 동일한 처리 챔버(102)내에서 상이한 증착 공정을 용이하게 하는 구성을 제공한다.
도 7a 및 7b 는 도 7a 에 도시된 제 1 가변식 플레이트(702A) 및 확산기 플레이트(704)에 연결되고 도 7b 에 도시된 교체용 가변식 플레이트(702B)를 가지는 가스 분배 플레이트 조립체(700)의 단면도이다. 비록, 제 1 가변식 플레이트(702A)가 팽창 브래킷(216)에 의해 리드(lid) 조립체(110)에 연결된 것으로 도시되었지만, 분배 플레이트 조립체(700)의 제 1 가변식 플레이트(702A)가 리드(110)에 직접 연결될 수도 있을 것이다.
일 실시예에서, 가변식 플레이트(702A)는 제 1 두께를 가지며, 가스 통로(710)의 일부를 형성하고 제 1 지름을 가지는 다수의 오리피스 홀(706)을 포함한다. 플레이트의 두께와 홀 지름의 조합으로 인해 각 오리피스 홀(706)에 소정의 유동 저항이 부여되며, 그러한 유동 저항은 가스 분배 플레이트 조립체(700)의 가스 통로(710)를 통한 유체의 유동을 조절하여 소정의 증착 공정의 성능을 최적화하도록 선택된다.
가변식 플레이트(702B)는 제 2 두께를 가지며, 플레이트 조립체(700)의 가스 통로(710)의 일부를 형성하는 제 2 지름의 다수의 오리피스 홀(708)을 포함한다. 가변식 플레이트(702B)의 두께는 가변식 플레이트(702A)의 두께와 상이하다(즉, 보다 두껍거나 보다 얇다). 일 실시예에서, 오리피스 홀(708)의 제 2 지름은 오리피스 홀(706)의 제 1 지름과 동일하다. 따라서, 플레이트(702A)와 플레이트(702B) 사이의 플레이트 두께 차이는 가스 통로(710)의 유동 저항의 변화를 초래하며, 그에 따라 가스 분배 플레이트 조립체(700)의 유동 특성이 조절될 수 있게 허용하여 전체 가스 분배 플레이트 조립체(700)의 변화 없이 이어지는 증착 공정을 최적화할 수 있게 된다.
도 8a 및 도 8b 는 가변식 플레이트 및 확산기 플레이트(804)를 가지는 가스 분배 플레이트 조립체(800)의 다른 실시예를 도시한다. 가스 분배 플레이트 조립체(800)의 유동 특성은 확산기 플레이트(804)에 연결된 가변식 플레이트를 제 1 가변식 플레이트(802A)로부터 동일한 두께의 제 2 가변식 플레이트(802B)로 교체함으로써 조정될 수 있다. 가변식 플레이트(802A)는 제 1 지름의 오리피스 홀(606)을 가진다. 가변식 플레이트(802B)는 상기 제 1 지름과 상이한 제 2 지름의 오리피스 홀(608)을 가진다. 따라서, 플레이트(802A)와 플레이트(802B) 간의 오리피스 홀의 지름 차이는 유동 저항의 변화를 초래하며, 그에 따라 가스 분배 플레이트 조립체(800)의 유동 특성이 공정의 변화에 맞춰 조정될 수 있게 허용한다. 선택적으로, 보다 넓은 유동 제어 범위를 제공하도록 플레이트(802A, 802B)의 두께를 조절할 수도 있을 것이다.
도 9 는 가스 분배 플레이트 조립체(900)의 다른 실시예를 도시한다. 가스 분배 플레이트 조립체(900)는 가스 통로(9101... 910i)를 가지는 확산기 플레이트(904)에 연결된 가변식 플레이트(902)를 포함하며, 이때 i 는 최외측의 가스 통로를 나타내는 양의 정수이다. 확산기 플레이트(904)는 전술한 확산기 플레이트(204)와 유사하다. 가변식 플레이트(902)는 가스 통로(9101... 910i)의 일부를 각각 형성하는 다수의 오리피스 홀(9061... 906i)을 가진다. 오리피스 홀(9061... 906i) 중에서 둘 이상의 오리피스 홀의 지름은 서로 상이하여 가스 분배 플레이트 조립체(900)를 통한 프로세스 가스의 소정의 비균질 유동 분포를 제공한다. 예를 들어, 오리피스 홀(906i-1)의 지름은 오리피스 홀(906i)의 지름 보다 크며, 그에 따라 가스 분배 플레이트 조립체(900) 아래쪽에 위치된 기판의 엣지(edge)에서의 가스 유동을 감소시킨다. 그 대신에, 오리피스 홀(906i-1)의 지름은 오리피스 홀(906i)의 지름 보다 작게하여, 기판의 엣지에서의 가스 유동을 증대시킬 수도 있다. 오리피스 홀(9061내지 906i) 중 일부가 동일한 지름을 가질수도 있다.
전술한 유동 특성과 상이한 유동 특성을 가지는 제 2 의 가변식 플레이트로 제 1 가변식 플레이트를 교체함으로써, 가변식 플레이트(902)의 유동 특성을 조절할 수도 있을 것이다. 예를 들어, 제 2 가변식 플레이트의 오리피스 홀들이 상기 제 1 가변식 플레이트에 비해 오리피스 홀들 마다 상이한 단면적 분포를 가질 수도있다. 그 대신에, 가변식 플레이트들 사이의 두께가 변화될 수도 있고, 또는 다른 변화의 조합으로 가스 분배 플레이트 조립체(800)를 통한 원하는 유동 저항을 제공할 수도 있다.
따라서, 가스 분배 플레이트 조립체를 저렴하게 제조할 수 있다. 또한, 상기 가스 분배 플레이트 조립체는 프로세싱중에 배출될 수도 있는 분진 및 오염의 발생을 최소화하도록 구성된다. 또한, 상기 가스 분배 플레이트 조립체는 그 조립체 중 하나의 플레이트를 교체함으로써 가스 유동 특성을 조절할 수 있게 허용한다. 추가적으로, 가스 분배 조립체의 판들을 결합시키는 방법 및 시스템은 종래의 가스 분배 플레이트에 사용되는 파스너의 걸링(gulling) 및 시징(seizing) 문제를 해결할 수 있다.
비록, 본 발명의 사상을 포함하는 몇개의 바람직한 실시예를 도시하고 설명하였지만, 소위 당업자는 본 발명의 사상을 포함하는 다른 실시예들을 용이하게 안출해낼 수 있을 것이다.

Claims (43)

  1. 프로세싱 챔버용 가스 분배 플레이트 조립체로서:
    다수의 오리피스 홀이 관통 형성된 가변식 플레이트; 및
    상기 가변식 플레이트에 맞대어져 배치된 확산기 플레이트를 포함하며,
    상기 확산기 플레이트는 관통 형성된 다수의 개구를 구비하며, 상기 각각의 개구는 상기 가변식 플레이트내의 각 오리피스 홀과 정렬되고 가스 분배 플레이트 조립체를 통한 가스 통로를 형성하며, 상기 개구는 상기 가변식 플레이트내의 오리피스 홀 보다 넓은 단면적을 가지는 가스 분배 플레이트 조립체.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 가변식 플레이트는 상기 확산기 플레이트 보다 얇은 가스 분배 플레이트 조립체.
  3. 제 1 항에 있어서, 상기 가변식 플레이트 및 확산기 플레이트는 알루미늄으로 이루어진 가스 분배 플레이트 조립체.
  4. 제 1 항에 있어서, 상기 확산기 플레이트의 반대쪽에 위치하는 상기 가변식 플레이트의 표면은 비-양극화 알루미늄이고; 그리고
    상기 가변식 플레이트의 반대쪽에 위치하는 확산기 플레이트의 표면은 양극화 처리되는 가스 분배 플레이트 조립체.
  5. 제 1 항에 있어서, 상기 가변식 플레이트는 하나 이상의 파스너에 의해 확산기 플레이트에 연결되는 가스 분배 플레이트 조립체.
  6. 제 7 항에 있어서, 상기 파스너는:
    알루미늄 파스너; 및
    알루미늄 너트를 더 포함하는 가스 분배 플레이트 조립체.
  7. 제 6 항에 있어서, 상기 알루미늄 파스너는 소정량 이상의 응력을 받을 때 전단(剪斷)되는 네크부를 포함하는 가스 분배 플레이트 조립체.
  8. 제 1 항에 있어서, 상기 오리피스 홀 중 하나 이상은 상기 확산기 플레이트에 맞대어져 있는 가변식 플레이트의 제 1 측면을 빠져나오는 펼쳐진 부분에 연결된 보어를 더 포함하는 가스 분배 플레이트 조립체.
  9. 제 1 항에 있어서, 상기 개구들 중 하나 이상은 상기 가변식 플레이트의 반대쪽에 위치하는 확산기 플레이트의 제 1 측면을 빠져나오는 펼쳐진 부분에 연결된 보어를 더 포함하는 가스 분배 플레이트 조립체.
  10. 제 1 항에 있어서, 상기 가스 통로 개구들 중 하나 이상은:
    상기 확산기 플레이트에 맞대어져 배치된 오리피스 홀의 방사상 또는 모따기 엣지; 및
    상기 가변식 플레이트에 맞대어져 배치된 개구의 방사상 또는 모따기 엣지를 더 포함하는 가스 분배 플레이트 조립체.
  11. 제 1 항에 있어서, 상기 확산기 플레이트 반대쪽에서 상기 가변식 플레이트에 결합되는 배면 플레이트를 더 포함하는 가스 분배 플레이트 조립체.
  12. 제 11 항에 있어서, 상기 배면 플레이트를 둘러싸고 열 팽창시의 편차를 수용할 수 있는 방식으로 상기 배면 플레이트에 결합된 팽창 브래킷을 더 포함하는 가스 분배 플레이트 조립체.
  13. 제 12 항에 있어서, 상기 팽창 브래킷은 상기 배면 플레이트내에 형성된 슬롯과 정합되는 다수의 핀들을 가지는 플랜지를 더 포함하는 가스 분배 플레이트 조립체.
  14. 제 1 항에 있어서, 상기 확산기 플레이트는 다각형인 가스 분배 플레이트 조립체.
  15. 제 1 항에 있어서, 상기 확산기 플레이트는 디스크인 가스 분배 플레이트 조립체.
  16. 제 1 항에 있어서, 상기 가변식 플레이트를 관통하여 형성된 상기 오리피스 홀들 중 하나 이상은 다른 오리피스 홀들과 상이한 유동 제한 특성을 가지는 가스 분배 플레이트 조립체.
  17. 제 1 항에 있어서, 상기 다수의 오리피스 홀은:
    제 1 오리피스 홀 세트; 및
    상기 제 1 오리피스 홀 세트의 안쪽에 배치되고 상기 제 1 오리피스 홀 세트와 상이한 유동 제한 특성을 가지는 하나 이상의 제 2 의 오리피스 홀 세트를 더 포함하는 가스 분배 플레이트 조립체.
  18. 제 1 항에 있어서, 유동 제한 특성은 단면적, 홀 섹션 프로파일, 보어 매끄러움, 보어 깊이, 오리피스 홀의 동심적인 펼쳐진 섹션의 길이 및 각도, 및 오리피스 홀 모따기 양으로 이루어진 오리피스 홀 특성 그룹으로부터 선택되는 가스 분배 플레이트 조립체.
  19. 가스 분배 플레이트 조립체로서:
    양극화되지 않은 제 1 표면과 제 2 표면을 가지는 제 1 플레이트;
    상기 제 1 플레이트에 결합된 제 2 플레이트로서, 상기 제 1 플레이트의 제2 측면에 맞대어져 배치된 제 1 측면 및 양극화처리된 제 2 측면을 가지는 제 2 플레이트;
    상기 제 1 플레이트를 관통하여 형성된 제 1 부분과 상기 제 2 플레이트를 관통하여 형성된 제 2 부분을 각각 가지는 다수의 가스 통로를 포함하는 가스 분배 플레이트 조립체.
  20. 제 19 항에 있어서, 상기 제 2 플레이트는 상기 제 1 플레이트 보다 두꺼운 가스 분배 플레이트 조립체.
  21. 제 19 항에 있어서, 상기 제 1 플레이트와 제 2 플레이트를 통과하여 배치된 알루미늄 파스너; 및
    상기 파스너에 정합되는 알루미늄 너트를 더 포함하며,
    상기 파스너는 소정량 이상의 응력을 받는 경우에 전단되는 넥크부를 구비하는 가스 분배 플레이트 조립체.
  22. 제 21 항에 있어서, 상기 제 2 플레이트는 상기 너트를 수용하는 슬롯을 더 포함하는 가스 분배 플레이트 조립체.
  23. 제 19 항에 있어서, 상기 다수의 가스 통로는 상기 확산기 플레이트에 맞대어져 배치된 가변식 플레이트의 측면을 빠져나오는 펼쳐진 부분을 가지며 상기 가변식 플레이트를 관통하여 형성된 하나 이상의 제 1 보어를 더 포함하는 가스 분배 플레이트 조립체.
  24. 제 19 항에 있어서, 상기 다수의 가스 통로는:
    상기 제 2 플레이트에 맞대어져 배치된 상기 제 1 플레이트의 측면으로 빠져나오는 펼쳐진 부분을 가지며 상기 제 1 플레이트를 관통하여 형성된 하나 이상의 제 1 보어; 및
    상기 제 1 보어의 내측에 배치되고 상기 제 1 플레이트를 관통하여 형성되며 상기 제 1 보어와 상이한 유동 제한 특성을 가지는 하나 이상의 제 2 보어를 더 포함하는 가스 분배 플레이트 조립체.
  25. 프로세싱 시스템으로서:
    벽과 바닥을 가지는 프로세싱 챔버;
    상기 벽상에 배치되고 상기 프로세싱 챔버내에 형성된 프로세싱 체적부를 경계짓는 리드 조립체;
    상기 프로세싱 체적부내에 배치된 기판 지지부;
    상기 리드 조립체에 대해 이격되어 배치된 제 1 표면과 제 2 표면을 가지는 가변식 플레이트;
    상기 가변식 플레이트 보다 두꺼우며 상기 가변식 플레이트에 결합되는 확산기 플레이트로서, 상기 가변식 플레이트의 제 2 측면에 맞대어져 배치된 제 1 측면및 제 2 측면을 가지는 확산기 플레이트; 및
    상기 가변식 플레이트를 관통하여 형성된 제 1 부분과 상기 확산기 플레이트를 관통하여 형성된 제 2 부분을 각각 가지는 다수의 가스 통로를 포함하며,
    상기 가스 통로의 제 1 부분은 제 2 부분 보다 유체 유동에 대해 더 저항을 가지는 프로세싱 시스템.
  26. 제 25 항에 있어서, 상기 확산기 플레이트의 제 2 측면은 양극화처리되고, 상기 리드 조립체를 향하는 상기 가변식 플레이트의 제 1 표면은 양극화처리되지 않는 프로세싱 시스템.
  27. 제 25 항에 있어서, 상기 확산기 플레이트는 다수의 파열식 파스너에 의해 상기 가변식 플레이트에 결합되는 프로세싱 시스템.
  28. 제 25 항에 있어서, 각각의 상기 가스 통로는:
    제 1 가스 통로 세트; 및
    상기 제 1 가스 통로 세트의 안쪽에 배치되고 상기 제 1 가스 통로 세트와 상이한 유동 제한 특성을 가지는 하나 이상의 제 2 가스 통로 세트를 더 포함하는 프로세싱 시스템.
  29. 프로세싱 시스템으로서:
    벽과 바닥을 가지는 프로세싱 챔버;
    상기 벽상에 배치되고 상기 프로세싱 챔버내에 형성된 프로세싱 체적부를 경계짓는 리드 조립체;
    상기 프로세싱 체적부내에 배치된 기판 지지부;
    상기 리드 조립체에 대해 이격되어 배치된 제 1 의 비-양극화 표면과 제 2 표면을 가지는 가변식 플레이트;
    상기 가변식 플레이트의 제 2 측면에 맞대어져 배치된 제 1 측면 및 제 2 의 양극화 측면을 가지는 확산기 플레이트; 및
    상기 가변식 플레이트 및 상기 확산기 플레이트를 통과하는 다수의 가스 통로를 포함하는 프로세싱 시스템.
  30. 제 29 항에 있어서, 상기 각각의 가스 통로는:
    상기 가변식 플레이트를 관통하여 형성된 오리피스 홀; 및
    상기 확산기 플레이트를 관통하여 형성된 개구를 더 포함하며,
    상기 오리피스 홀은 상기 개구 보다 더 제한하는 프로세싱 시스템.
  31. 제 29 항에 있어서, 상기 가변식 플레이트를 둘러싸고 열 팽창시의 편차를 수용할 수 있는 방식으로 상기 가변식 플레이트에 결합된 팽창 브래킷을 더 포함하는 프로세싱 시스템.
  32. 제 31 항에 있어서, 상기 팽창 브래킷은 상기 가변식 플레이트내에 형성된 슬롯과 정합되는 다수의 핀들을 가지는 플랜지를 더 포함하는 프로세싱 시스템.
  33. 제 29 항에 있어서, 상기 확산기 플레이트는 다수의 파열성 파스너에 의해 상기 가변식 플레이트에 결합되는 프로세싱 시스템.
  34. 제 25 항에 있어서, 각각의 상기 가스 통로는:
    제 1 가스 통로 세트; 및
    상기 제 1 가스 통로 세트의 안쪽에 배치되고 상기 제 1 가스 통로 세트와 상이한 유동 제한 특성을 가지는 하나 이상의 제 2 가스 통로 세트를 더 포함하는 프로세싱 시스템.
  35. 제 1 가변식 플레이트 및 확산기 플레이트를 포함하는 가스 분배 플레이트를 관통하여 형성되고 상기 제 1 가변식 플레이트를 통해 형성된 제 1 부분과 상기 확산기 플레이트를 통해 형성된 연속적인 제 2 부분을 구비하는 가스 통로를 통해 프로세싱 챔버내에 가스를 분배하는 방법으로서:
    상기 가스 분배 플레이트를 통해 형성된 다수의 가스 통로를 통해 소정의 유동 분포로 프로세스 가스를 유동시키는 단계; 및
    상기 소정의 유동 분포를 변경하기 위해 상기 가스 분배 플레이트의 하나 이상의 유동 제한 특성을 변화시키는 단계를 포함하는 가스 분배 방법.
  36. 제 35 항에 있어서, 상기 가스 분배 플레이트의 하나 이상의 유동 제한 특성을 변화시키는 단계는 상기 제 1 의 가변식 플레이트를 제 2 의 가변식 플레이트로 교체하는 단계를 포함하며, 상기 제 2 의 가변식 플레이트는 관통하여 형성된 가스 통로의 제 1 부분을 가지며, 상기 제 2 가변식 플레이트의 가스 통로의 제 1 부분은 상기 제 1 의 가변식 플레이트를 관통하여 형성된 가스 통로의 제 1 부분과 서로 상이한 가스 분배 방법.
  37. 제 36 항에 있어서, 상기 하나 이상의 유동 제한 특성을 변화시키는 단계는 상기 제 1 의 가변식 플레이트와 비교하여 상기 제 2 의 가변식 플레이트의 외측 영역에서의 유동 저항에 비해 상기 제 2 의 가변식 플레이트의 중심에서의 유동 저항을 증대시키는 단계를 더 포함하는 가스 분배 방법.
  38. 제 36 항에 있어서, 상기 하나 이상의 유동 제한 특성을 변화시키는 단계는 상기 제 1 의 가변식 플레이트와 비교하여 상기 제 2 의 가변식 플레이트의 외측 영역에서의 유동 저항에 비해 상기 제 2 의 가변식 플레이트의 중심에서의 유동 저항을 감소시키는 단계를 더 포함하는 가스 분배 방법.
  39. 제 36 항에 있어서, 상기 하나 이상의 유동 제한 특성을 변화시키는 단계는 상기 제 1 가변식 플레이트에 비해 상기 제 2 가변식 플레이트의 유동 저항을 증대시키거나 또는 감소시키는 단계를 더 포함하는 가스 분배 방법.
  40. 제 35 항에 있어서, 상기 제 1 의 가변식 플레이트를 상기 제 2 의 가변식 플레이트로 교체하는 단계는 상기 제 1 의 가변식 플레이트를 소정 위치에서 상기 확산기 플레이트에 결합하는 하나 이상의 파스너를 전단(剪斷)시키는 단계를 포함하는 가스 분배 방법.
  41. 제 1 가변식 플레이트 및 확산기 플레이트를 포함하는 가스 분배 플레이트를 관통하여 형성되고 상기 제 1 가변식 플레이트를 통해 형성된 제 1 부분과 상기 확산기 플레이트를 통해 형성된 연속적인 제 2 부분을 구비하는 가스 통로를 통해 프로세싱 챔버내에 가스를 분배하는 방법으로서:
    상기 가스 분배 플레이트를 통해 형성된 다수의 가스 통로를 통해 소정의 유동 분포로 프로세스 가스를 유동시키는 단계; 및
    상기 소정의 유동 분포를 변경하기 위해 상기 가스 분배 플레이트의 하나 이상의 유동 제한 특성을 변화시키는 단계를 포함하는 가스 분배 방법.
  42. 제 41 항에 있어서, 상기 하나 이상의 유동 제한 특성을 변화시키는 단계는 상기 가변식 플레이트를 교체하는 단계를 포함하는 가스 분배 방법.
  43. 제 42 항에 있어서, 상기 하나 이상의 유동 제한 특성을 변화시키는 단계는상기 가변식 플레이트를 상기 확산기 플레이트에 결합하는 파스너를 전단시키는 단계를 더 포함하는 가스 분배 방법.
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