[发明专利]电极组件以及包含该电极组件的等离子处理室

说明书

背景技术

本发明大体上涉及等离子工艺，尤其涉及等离子处理室以及 其中使用的电极组件。等离子处理装置可用来以各种技术处理基 片，包含但不限于蚀刻、物理气相沉积、化学气相沉积、离子注入、 光刻胶移除等。例如，且并非作为限定，一种等离子处理室包含上 电极(通常称为喷头电极)，以及下电极。电场建立在这些电极之 间，用以将工艺气体激发至等离子状态以在反应室内处理基片。等 离子处理室以及其中使用的喷头电极组件的实施例描述于2007年 10月12日递交的美国专利申请No.11/871,586，其全部公开内容通过 引用结合于此处。

发明内容

根据本发明的一个实施例，提供电极组件，其包含热控板、 硅基喷头电极、以及探针组件，其中该探针组件与该硅基喷头电极 电气绝缘，且包含导电探针主体以及由与构成该硅基喷头电极的材 料基本相同的硅基材料构成的硅基盖。该导电探针主体包含头部， 该头部具有配置为与该硅基盖的内螺纹匹配的外螺纹，从而使该硅 基盖与该探针主体可释放地啮合并允许该硅基盖与该探针主体重 复非破坏性地啮合与分开。该导电探针主体包含中部，该中部包括 配置为与该热控板的板基探针组件通道的内螺纹匹配的外螺纹，从 而使该热控板与该探针主体可释放地啮合。该电极组件如此配置， 即使该硅基盖与该探针主体头部螺纹啮合的旋向性以及该热控板 与该探针主体中部螺纹啮合的旋向性为共同的旋转方向，从而在紧 固旋转方向上施加于该硅基盖的扭矩能紧固该硅基盖与该探针主 体头部的螺纹啮合以及该热控板与该探针主体中部的螺纹啮合。

根据本发明的另一实施例，提供等离子处理室，其包含真空 源、工艺气体源、等离子电源、基片支撑件以及制作为包含本发明 的一个或多个方面的上电极组件。

根据本发明的又一实施例，提供电极组件，其包含热控板、 硅基喷头电极、探针组件以及O形环，其中该O形环配置为在该探 针主体中部与该热控板的螺纹啮合以及限定在该探针组件边缘与 该喷头电极的电极基探针组件通道的内径间的间隙之间形成气密 密封。

附图说明

当结合所附附图阅读时，可以更好地理解下述本发明具体实 施例的详细描述，其中相似的结构由相似的参考符号标示，其中：

图1是根据本发明一个实施例的探针组件的说明；

图2是根据本发明的一个实施例的电极组件的剖视图；以及

图3是结合本发明某些实施例的具体方面的等离子处理室的 示意图。

具体实施方式

可以在等离子处理室10的情况中说明本发明的不同方面，在 图3中仅仅示意性地描述该处理室以避免将本发明的概念限制为特 定的等离子处理构造，或可能不是构成本发明的主题所必需的元 件。如图3的一般描述，该等离子处理室80包含真空源82、工艺气 体源84、等离子电源86、包含底电极组件的基片支撑件88、以及上 电极组件10(此处也简称为电极组件10)。

参考图2，电极组件10大体包含硅基喷头电极20、热控板30、 以及探针组件40。该探针组件40一般配置为监测与位于等离子处理 室内的电极组件10有联系的活性组分的电荷。照这样，该探针组件 40通常与该硅基喷头电极20电气绝缘。因此，该喷头电极20的电流 基本上不会干扰由该探针组件40监测的电荷。该探针组件40的电绝 缘可由间隙70提供。这个间隙70通常限定在该探针组件40的边缘45 与该硅基喷头电极20的电极基探针组件通道28的内径29之间。

参考图1，该探针组件40可包含导电探针主体42以及硅基盖 44。根据一个实施例，该导电探针主体42基本上由铝构成。然而， 可以预期，该导电探针主体42可基本上由任何导电材料的一种或多 种构成。然而，该硅基盖44由硅基材料构成，其在成分上与构成该 硅基喷头电极20的材料基本上相同，这个盖与该电极组件10一起帮 助防止该探针组件40污染活性物质。根据一个实施例，该硅基盖 44的硅基材料包含单晶硅。根据另一个实施例，该硅基盖44的硅基 材料包含多晶硅、氮化硅、碳化硅、碳化硼、氮化铝、氧化铝、或 其组合。

该热控板30，如图2的剖面所示，大体包含正面32、背面34、 配置为引导工艺气体至该热控板30的正面32的一个或多个气体通 道36、以及配置为允许至少部分该导电探针主体42通过的板基 (plate-based)探针组件通道38。