[发明专利]一种等离子化学反应器

说明书

技术领域

本发明涉及一种用来生产一种大尺寸晶片的等离子化学反应器。本发 明尤其涉及一种等离子化学反应器，其中一个安装在支撑一阴极组低电极 的一个基极上的水平调节器可以安全地设置一块基板，通过调节水平调节 器的高度来保护低电极的水平，从而可以稳定安全地将基板设置在低电极 上，并通过保持基板的精确水平来提高基板表面等离子体的处理均匀性， 以及防止蚀刻过程中，基板上形成的蚀刻剖面发生变形或弯曲。

发明背景

通常地，一种用于一台半导体集成电路设备的大尺寸晶片，及作为一 台液晶显示器(LCD)等的主要构成部分使用的一种玻璃基板都是用于在 一个表面上形成一个预设计结构的超精细部分，及形成一个集成线路或薄 膜层，通过在表面形成多个薄膜层和选择性地仅去除部分的薄膜层。这里， 可以使用多种工艺来制备薄膜，如一种漂洗工艺，一种沉淀工艺，一种光 刻工艺，一种电镀工艺，一种蚀刻工艺等。

这些不同的步骤主要是通过一种反应室或反应炉的处理装置从外部 离析出一个晶体或基板。

在这些工艺中，蚀刻工艺尤其是一个通过将反应气(例如，CF4，CI2， HBr等)喷涂到反应室或反应炉中发生等离子化学反应来去除晶体表面预 定材料的过程。因为蚀刻工艺是一个在一块基板上通过选择性地去除那些 没有被光致抗蚀剂面板模具遮盖的部分而形成一个微电路板的过程，它最 重要的是保持等离子体均匀地分布在整个基板表面上，保持同样的刻蚀速 率，并保持基板精确的水平状态，从而形成蚀刻剖面完整的垂直形状。

因此，为了提高过程的均匀性，防止过程的失败，需要将基板安装在 反应室或反应炉内的准确位置上，并保持精确的水平状态。

然而，传统的等离子化学反应器并不包括一个调节装置来精确地调节 阴极组低电极的水平状态，因此，产生如下问题。

第一，基板不能保持在一个水平状态，因此，不能安全地设置在阴极 组低电极上。此外，由于基板的滑动，低电极将直接接触等离子体，产生 电弧，从而损坏了基板。

第二，由于低电极不水平，从而造成安装在低电极上的氦气(He)管 道变形，引起冷却基板的相关气体泄漏。

第三，在基板上没有均匀地形成等离子体，从而显著地恶化了处理均 匀性，同时在蚀刻过程中，基板里所形成的蚀刻剖面发生变形或弯曲，从 而得到一个失败的过程。

发明概述

本发明优选例的一个方面是至少针对那些问题及/或缺点并至少提供 下述的优点。因此，本发明优选例的一个方面是提供了一种能够将阴极组 中安装的低电极精确调节为水平状态的等离子化学反应器，从而不仅能够 在低电极上安全地设置一块基板而且能够防止由于基板滑动，使低电极直 接接触等离子体，导致产生电弧，损坏基板。

本发明优选例的另一个方面是就是提供了一种能够防止由于低电极 不水平，引起安装在低电极上的基板发生滑动而导致氦气(He)从低电极 表面泄露的等离子化学反应器。

本发明优选例的进一步方面是提供了一种通过在整个基板表面均匀 地形成等离子体来大幅提高基板表面的处理均匀性，并通过防止蚀刻过程 中，基板里所形成的蚀刻剖面发生变形或弯曲来减少过程失败的等离子化 学反应器。

如本发明优选例的一个方面所述，本发明提供了一种等离子化学反应 器。该反应器包括一个为等离子体反应提供一个空间的反应室，以及一个 一端与反应室壁面相连、另一端支撑一块基板使基板能够设置于反应室内 中间部位、且安装后能够进行高度调节使基板保持水平状态的阴极组。

阴极组可以包括一个安装在反应室内，用于安全地设置一块基板的低 电极，一个安装在反应室一侧使低电极能够设置于反应室的中间部位，用 于支撑低电极的支撑体，及一个支持支撑体且安装后能够进行高度调节从 而能将低电极调为水平的水平调节器。

支撑体可以包括一块与反应室一侧壁连接的固定板，一根凸出于固定 板一侧面的支撑杆，和一个形成于支撑杆一端用于支撑低电极的基极。

一个可以设置在固定板和反应室之间的一个连接面上，用于防止反应 室中的一种反应气体泄漏的密封件。

一根可以设置在固定板和反应室之间的一个连接面上，用于防止反应 室中的一种反应气体泄漏的波纹管。

该波纹管可以包括若干个均与固定板和反应室相连的支撑环，和一块 安装在各支撑环间的波纹板。