[发明专利]固定嵌入部、电极组件和等离子处理室

说明书

技术领域

本公开一般地涉及等离子体工艺，更确切地，涉及等离子体处理室和在此使用的电极组件。

背景技术

等离子体工艺机构可被用于处理衬底，该处理可使用多种技术，包括但不限于，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，并不意在限定，等离子体处理室的一种包含上电极，通常指喷头电极，和下电极。电场被建立在电极之间以激发工艺气体成为等离子体状态，从而在反应室内处理衬底。

发明内容

根据本公开的一个实施例，提供了硅基喷头电极，其中后部嵌入部(insert)设置在沿着电极的后部形成的后部凹陷内。后部嵌入部包括螺纹外径、螺纹内径和形成于螺纹内径内的工具啮合部。形成的该工具啮合部使得为后部嵌入部进一步包括一个或多个位于工具啮合部和螺纹外径之间的侧面防护部以防止与后部嵌入部的工具啮合部相啮合的工具延伸超出该嵌入部的螺纹外径。

在另一个实施例中，后部嵌入部的工具啮合部包括多个绕后部嵌入部的转轴线布置的转矩接收槽。该转矩接收槽以通过相对成对的转矩接收槽方式布置避免后部嵌入部的同轴转动。其它的实施例涉及包括在此公开的方式制造的硅基喷头电极的等离子体处理室。

附图说明

当结合下列附图时，本公开的具体实施方式的下面的详细描述可以很好地理解，附图中相似的结构使用相同的数字表示，其中：

图1是本公开的特殊实施例的等离子处理室的示意图；

图2是根据本公开的实施例的喷头电极的后部的俯视图；

图3是根据本公开的实施例的喷头电极的一部分的剖视图；

图4是根据本公开的实施例的喷头电极的后部和厚度尺寸的等比示意图；

图5是根据本公开的实施例的包括固定部件的电极组件的剖视图；

图6、7、8A和9是根据本公开的一些替代实施例的包括固定部件的电极组件一部分的剖视图；

图8B和8C是使图8A所示的主题的结构和操作清楚的示意图；

图10和11是根据本公开的进一步的替代实施例的电极组件的固定部件和补充机器部分的示意图；

图12和13是本公开的补充示例的后部嵌入部的等比示意图；

图14和图15是根据本公开在后部嵌入部内布置转矩接收槽的两个可选择方式的示意图；和

图16是啮合和旋转图12和13示出的后部嵌入部的工具的示意图。

具体实施方式

本公开的不同方面可以在等离子体处理室10的环境中示出，其仅仅在图1中示出以避免将本公开的内容限制在特定的等离子体处理结构或部件，该限制使得本公开的主题可能不完整。一般地如图1所示，等离子体处理室10包括真空源20、工艺气体供应30、等离子体功率供应40、包括下电极组件55的衬底支架50和上电极组件100。

参见图2-5，根据本公开的一个实施例示出了上电极组件100。一般地，电极组件100包括固定部件60、对齐销66、热控制板70、硅基喷头电极80和设置于热控制板70的前部74和硅基喷头电极80的后部82之间的热导电衬垫75。更具体地，热控制板70包括后部72、前部74和一个或多个配置为引导工艺气体到热控制板70的前部74的工艺气体通道76。尽管该公开并不限于特定热控制板材料或工艺气体通道配置，应该注意到合适的热控制板材料包括铝、铝合金或类似的热导体。另外，应该注意到，多种教导可依赖于热控制板的设计，包括但不限于U.S.Pub.No.2005/0133160中的热控制板的设计。

硅基喷头电极80包括后部82、前部84和多个从硅基喷头电极80的后部82延伸到硅基喷头电极80的前部84的喷头通道86。该硅基喷头电极80进一步包括多个形成于电极80的后部的后部凹陷88。如图5所示，后部凹陷88在凹陷88和电极80的前部84之间留有厚度为x的硅基电极材料。沿着电极80的后部82的后部凹陷内设置后部嵌入部90。凹陷88和喷头电极80的前部84之间的硅基电极材料通过将后部嵌入部90和固定部件60与等离子体室内的活性组分隔离的方式，帮助最小化等离子体处理室10内的污染物潜在源。为了帮助确保前述隔离在电极80有寿命时保持，厚度x优选近似于0.25cm或，换一种方式表达，至少近似于硅基喷头电极80的总厚度的25％。