[发明专利]卡紧的整体喷头电极

说明书

技术领域

本发明涉及等离子处理室的喷头电极总成，在该室中制造半导体部件。

发明内容

按照一个实施方式，喷头电极总成包括卡紧到衬板的整体台阶状电极，其中该喷头电极总成包括电容耦合等离子处理室的上部电极。该台阶状电极是圆形板，在该圆形板下面有等离子暴露表面以及在该圆形板上面有安装表面。该安装表面包括多个定位销凹处，构造为容纳定位销，其布置成匹配衬板中定位销孔的图案，通过凸轮锁将该圆形板保持抵靠该衬板，并且该圆形板包括工艺气体出口，其布置成匹配该衬板中气体供应孔的图案。该上面包括围绕平的内表面的外部凹面，该等离子暴露表面包括内部和外部倾斜表面。该外部凹面中的多个周向隔开的腔室构造为在其中容纳锁紧销，其适于结合凸轮锁以将该台阶状电极卡紧于该衬板。

按照另一实施方式，电容耦合等离子处理室的喷头电极总成包括热控制板、衬板、保护环和台阶状电极。该热控制板由该等离子处理室的温度受控壁支撑，该热控制板的直径大于待在该等离子处理室中处理的晶片直径，并且在其下侧包括环形突出部，该环形突出部之间具有集气室。该衬板由该热控制板支撑并且直径小于该热控制板，具有气体通道贯穿其中，以及水平延伸孔中的凸轮锁。该保护环的高度等于该衬板的外缘厚度，并且具有至少一个通过该保护环的水平延伸的入口孔，该保护环可围绕该衬板转动以将该入口孔与至少一个该凸轮锁对齐。该台阶状电极具有贯穿其中的气体通道，该通道与该衬板中的气体通道流体连通。该台阶状电极包括垂直延伸的锁紧销，其啮合该凸轮锁，该台阶状电极支撑该保护环，并且可通过从该凸轮锁释放该锁紧销而去除。

附图说明

图1示出形成用于蚀刻衬底的电容耦合等离子反应器中的上部电极的、具有保护环的喷头电极总成的剖视图。

图2A是图1所示的反应器中卡紧台阶状电极的示范性凸轮锁的三维示意图。

图2B是图2A的示范性凸轮锁电极卡件的剖视图。

图3示出图2A和2B的凸轮锁卡件中使用的示范性锁紧销的侧视图和装配图。

图4示出图2A和2B的凸轮锁卡件中使用的示范性凸轮轴的侧视图和装配图。

图4B示出图4A的凸轮轴的一部分的示范性刀具路径边缘的剖视图。

图5示出具有台阶状电极、衬板、热控制板、保护环和顶板的喷头电极总成。

图6A和6B是该台阶状电极的立体图。

图7是衬板的立体图。

图8是没有保护环的喷头电极总成的立体图。

具体实施方式

集成电路芯片的制造通常开始于薄的、抛光的薄片，其由称作“晶片”的高纯度、单晶半导体材料衬底(如硅或锗)形成。每个晶片经受一系列物理和化学处理步骤，这些步骤在晶片上形成各种电路结构。在制造过程中，可使用各种不同的技术将各种不同类型的薄膜沉积在晶片上，如热氧化以形成二氧化硅膜，化学气相沉积以形成硅、二氧化硅和氮化硅膜，以及溅射或其他技术以产生其他金属膜。

在半导体晶片上沉积膜之后，通过使用称作掺杂的工艺将选取的杂质置换到半导体晶格中而产生唯一的半导体电气属性。掺杂的硅晶片然后可均匀地涂覆称作“抗蚀剂”的光敏或辐射敏感材料薄层。然后可将在电路中形成电子路径的小的几何图案使用称作光刻的工艺转移到抗蚀剂上。在光刻工艺期间，集成电路图案可绘制在称作“掩模”的玻璃板上，然后光学还原、投影并转移到该光敏涂层上。

然后将光刻抗蚀剂图案通过称作蚀刻的工艺转移到下层的半导体材料晶体表面。真空处理室通常用于衬底上材料的蚀刻以及化学气相沉积(CVD)，通过将蚀刻或沉积气体提供到该室并且将射频(RF)场施加到该气体以将该气体激发为等离子态。