用于改良的电极板的方法和设备技术

电极板（２６）构造为结合到等离子体处理系统中的电极（２８）。该电极板（２６）包括构造为容纳气体喷射装置（１１０）的多个气体喷射孔（１００）。该电极板包括三个或更多安装孔（１４０），其中该电极板构造为通过使三个或更多安装孔与装到电极上的三个或更多安装螺钉对准并结合，而与电极结合。（*该技术在2024年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及用于在等离子体处理系统中利用电极板的方法和设备，更具体而言，涉及便于改良等离子体处理系统的维护的电极板组件。
技术介绍
在半导体工业中制造集成电路(IC)，一般采用等离子体在从衬底去除材料和将材料沉积到衬底所需要的真空处理系统中产生并辅助实现表面化学处理。通常，通过将电子加热到足以维持与所供应的处理气体电离碰撞的能量而在处于真空条件下的处理系统内形成等离子体。而且，被加热的电子可以具有足以维持离解碰撞的能量，并因此选择预定条件(例如，室压、气体流率等)下的特定的一组气体，以产生适于在系统内正在进行的具体处理(例如，从衬底移除材料的刻蚀处理或将材料增加到衬底的沉积处理)的带电物质和化学反应物质的群。虽然带电物质(离子等)和化学反应物质的群的形成是为在衬底表面处实现等离子体处理系统的功能(例如，材料刻蚀、材料沉积等)所需的，但是在处理室的内部上的其他部件表面也暴露于物理和化学活性的等离子体，并在当时可以被腐蚀。在处理系统中暴露部件的腐蚀可以导致等离子体处理性能的逐渐劣化并最终导致系统的完全失效。因此，为了最小化由于暴露于处理等离子体而承受的损害，诸如由硅、石英、氧化铝、碳、或碳化硅制造的部件之类的可消耗或可更换的部件可以插入在处理室中，以保护在频繁更换时带来更高成本和/或使处理发生改变的更有价值的部件的表面。此外，所期望的是所选择的表面材料，其能够使不需要的污物、杂质等被引入到处理用等离子体以及可能被引入到形成在衬底上的器件的情形降低到最小程度。这些可消耗或可更换部件经常被认为是处理配套用具的一部分，其在系统清洁期间经常被维护。
技术实现思路
描述了用于在等离子体处理系统中利用电极板的方法和装置。根据一个方面，一种电极板组件，用于将处理气体引到等离子体处理系统中衬底之上的处理空间，所述电极板组件包括构造为结合到所述等离子体处理系统的电极，所述电极包括固定地结合到所述电极的三个或更多安装螺钉。电极板包括多个气体喷射孔和三个或更多安装孔，所述三个或更多安装孔构造为对准并结合到所述安装螺钉以将所述电极板结合到所述电极。多个气体喷射装置结合到所述多个气体喷射孔，其中所述处理气体经过所述多个气体喷射装置进入所述处理空间中。根据本专利技术的另一个方面，一种一次性的电极板，用于将处理气体引到等离子体处理系统中衬底之上的处理空间，所述电极板包括多个气体喷射孔和三个或更多安装孔，其中所述电极板构造为通过将所述三个或更多安装孔与固定地装到电极的安装螺钉对准并结合，而与所述电极结合。多个气体喷射装置结合到所述多个气体喷射孔，其中所述处理气体经过所述多个气体喷射装置进入所述处理空间中。此外，一种更换电极板的方法，所述电极板用于将处理气体引到等离子体处理系统中衬底之上的处理空间，所述方法包括从所述等离子体处理系统取下第一电极板，和将第二电极板安装在所述等离子体处理系统中。所述第一电极板和所述第二电极板每个都包括构造为容纳气体喷射装置的多个气体喷射孔和三个或更多安装孔，其中所述第一电极板和所述第二电极板的每个都构造为通过将所述三个或更多安装孔与固定地装到所述等离子体处理系统中的电极的三个或更多安装螺钉对准并结合，而与所述电极结合。附图说明附图中图1图示了根据本专利技术实施例的等离子体处理系统的示意框图；图2表示了根据本专利技术实施例的电极板的平面图；图3表示了图2所示的电极板的剖视图；图4表示了图2所示的电极板中气体喷射孔的放大剖视图；图5表示了结合到图2所示的电极板的安装孔的放大视图；图6表示了根据本专利技术实施例的电极的平面图；图7表示了图6所示的电极的剖视图；图8A图示了结合到图6所示的电极的第一密封装置的剖视图；图8B图示了结合到图6所示的电极的第二密封装置的剖视图；图9图示了结合到图6所示的电极的电接触装置的剖视图；图10表示了构造为结合到图2所示的电极板的气体喷射装置的平面图；图11表示了构造为结合到图2所示的电极板的气体喷射装置的剖视图；图12A至12D表示了构造为结合到图2所示的电极板的可选气体喷射装置；图13表示了构造为结合到图6所示的电极的安装螺钉的侧视图；图14表示了图13所示的安装螺钉的俯视图；且图15表示了更换电极板的方法，所述电极板用于将处理气体引到等离子体处理系统中衬底之上的处理空间。具体实施例方式在等离子体处理中，电极板可以例如构造为安装在处理室的上表面上，并被采用用于将处理气体分配到处理室中的处理空间。对于传统的等离子体处理系统，电极板电结合到接地电势，并设计为具有多个气体喷射口的喷头构造，用于在衬底上方均匀分布处理气体。根据本专利技术的实施例，图1中描述的等离子体处理系统包括等离子体处理室10、上组件20、电极板组件24、用于支撑衬底35的衬底座30、和结合到真空泵(未示出)的用于在等离子体处理室10中提供减压气氛11的泵吸管道40。等离子体处理室10有助于在处理空间12中于衬底35附近形成处理用等离子体。等离子体处理系统1可以构造为处理任何尺寸的衬底，例如200mm衬底、300毫米衬底、或更大的衬底。在图示实施例中，电极板组件24包括构造为结合到气体喷射组件的电极板26和电极28，和/或上电极阻抗匹配网络。电极板组件24可以结合到RF源。在另一个可选实施例中，电极板组件24维持在与等离子体处理室10相同的电势上。例如，等离子体处理室10、上组件20、和电极板组件24可以电连接到接地电势。等离子体处理室10还可以包括结合到沉积护罩14的光学观察口16。光学观察口16可以包括结合到光学窗沉积护罩18的光学窗17，且光学窗凸缘19可以构造为将光学窗17结合到光学窗沉积护罩18。诸如O环之类的密封构件可以设置在光学窗凸缘19与光学窗17之间、光学窗17与光学窗沉积护罩18之间、以及光学窗沉积护罩18与等离子体处理室10之间。光学观察口16可以允许对来自在处理空间12的处理等离子体的光学发射的监视。衬底座30还可以包括由波纹管52包围着的竖直平移设备50。波纹管52结合到衬底座30和等离子体处理室10，并构造为将竖直平移设备50与等离子体处理室10中的减压大气11密封开。此外，波纹管护罩54可以结合到衬底座30并构造为保护波纹管52不受处理等离子体的影响。衬底座30还可以结合到会聚环60和护罩环62中的至少一个。此外，导流板64可以绕衬底座30的外周延伸。衬底35可以通过槽阀(未示出)和室送给通道(未示出)经由自动机械衬底传送系统被传送出入等离子体处理室10，在自动机械衬底传送系统处，衬底35由容纳在衬底座30内的提升销(未示出)接收并由容纳在自动机械衬底传送系统中的设备机械地传送。一旦衬底35从衬底传送系统被接收，就被降低到衬底座30的上表面。衬底35可以经由静电夹紧系统装到衬底座30。此外，衬底座30还可以包括冷却系统，该冷却系统包括再循环冷却剂流，再循环冷却剂流能够从衬底座30接收热并将热传递到热交换器系统(未示出)，或在加热时传递来自热交换器的热。而且，气体可以经由背侧气体系统递送到衬底35的背侧以提高衬底35与衬底座30之间的气体间隙热传导性。当需要在升高或降低的温度上对衬底的温度进行控制时，可以利用这样的系统。在其他实施例中，可以包括诸如电阻性加热元件之类的加热元件，或热电加热器/冷却器。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种电极板组件，用于将处理气体引到等离子体处理系统中衬底之上的处理空间，所述电极板组件包括：电极，被构造为结合到所述等离子体处理系统；三个或更多安装螺钉，结合到所述电极上；电极板，其包括多个气体喷射孔和三个或更多安装 孔，所述三个或更多安装孔构造为对准并结合到所述安装螺钉，以将所述电极板结合到所述电极；多个气体喷射装置，结合到所述多个气体喷射孔，其中所述处理气体经过所述多个气体喷射装置进入所述处理空间中。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】US 2003-11-12 10/705,2251.一种电极板组件，用于将处理气体引到等离子体处理系统中衬底之上的处理空间，所述电极板组件包括电极，被构造为结合到所述等离子体处理系统；三个或更多安装螺钉，结合到所述电极上；电极板，其包括多个气体喷射孔和三个或更多安装孔，所述三个或更多安装孔构造为对准并结合到所述安装螺钉，以将所述电极板结合到所述电极；多个气体喷射装置，结合到所述多个气体喷射孔，其中所述处理气体经过所述多个气体喷射装置进入所述处理空间中。2.如权利要求1所述的电极板组件，其中，所述气体喷射装置的每个都包括气体喷射口。3.如权利要求2所述的电极板组件，其中，每一个所述气体喷射口的特征由直径、形状和长度来确定。4.如权利要求3所述的电极板组件，其中，对于至少一个气体喷射口来说，其所述直径、形状和长度中的至少一个参数与另外的一个所述气体喷射口相比是不同的。5.如权利要求4所述的电极板组件，其中，所述不同有助于相对流向所述处理空间边缘的处理气体流来说，增大流向所述衬底之上所述处理空间的中心的所述处理气体的流率。6.如权利要求4所述的电极板组件，其中，所述不同有助于相对流向所述处理空间边缘的处理气体流来说，减小流向所述衬底之上所述处理空间的中心的所述处理气体的流率。7.如权利要求1所述的电极板组件，其中，所述电极板由铝、带涂层的铝、硅、石英、碳化硅、氮化硅、碳、氧化铝、蓝宝石、聚酰亚胺和特氟纶中的至少一种制成。8.如权利要求1所述的电极板组件，其中，所述多个气体喷射装置由铝、带涂层的铝、硅、石英、碳化硅、氮化硅、碳、氧化铝、蓝宝石、聚酰亚胺和特氟纶中的至少一种制成。9.如权利要求1所述的电极板组件，其中，所述电极由铝、带涂层的铝、硅、石英、碳化硅、氮化硅、碳、氧化铝、蓝宝石、聚酰亚胺和特氟纶中的至少一种制成。10.如权利要求1所述的电极板组件，其中，所述三个或更多安装螺钉的每个都包括头部区域，且所述三个或更多安装孔的每个都包括凹槽和槽唇，所述凹槽具有插入开口，所述插入开口构造为当所述电极板与所述电极对准时使所述头部区域经过，且所述槽唇构造为当将所述电极板结合到所述电极时对所述头部区域进行定位。11.如权利要求7所述的电极板组件，其中，所述电极板由所述带涂层的铝制成，且该涂层包括表面阳极电镀、使用等离子体电解氧化形成的涂层和喷涂涂层中的至少一种。12.如权利要求8所述的电极板组件，其中，所述多个气体喷射装置由所述带涂层的铝制成，且该涂层包括表面阳极电镀、使用等离子体电解氧化形成的涂层和喷涂涂层中的至少一种。13.如权利要求9所述的电极板组件，其中，所述电极由所述带涂层的铝制成，且该涂层包括表面阳极电镀、使用等离子体电解氧化形成的涂层和喷涂...

【专利技术属性】
技术研发人员：史蒂文T芬克，埃里克J施特朗，迈克尔兰蒂斯，
申请(专利权)人：东京毅力科创株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]