用于改良的挡板的方法和装置制造方法及图纸

一种挡板组件，设置为耦合到等离子为体处理系统中的衬底支架，该组件包括挡板（６４），挡板具有一个或更多个开口，以允许通过其的气体通道，其中挡板耦合到衬底支架便于等离子体处理系统中挡板的自动定心。安装在衬底支架中的定心环（１００）可包括设置为与挡板上的配合特征相耦合（６８）的定心特征。在等离子体处理系统初始装配之后，挡板可以被替换并在等离子体处理系统中定心而无需对衬底支架进行拆卸和重新组装。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及将挡板用于等离子体处理系统中的方法和装置，更具体地说，本专利技术涉及便于等离子体处理系统改进装配的挡板组件。
技术介绍
半导体工业中集成电路(IC)的制造通常用等离子体在真空处理系统内产生和辅助表面化学处理，以从衬底上去除材料和在衬底上沉积材料。通常，等离子体是在真空条件下的处理系统内通过用供给的处理气体将电子加热到足以维持电离碰撞的能量而形成的。而且，加热的电子可具有足以维持离解碰撞的能量，因此选择在预定条件下(例如室压力、气体流率等等)的一组特定气体，以产生大量带电物质和化学活性物质，其中所述物质适合系统中正在进行的特定处理(例如从衬底去除材料的刻蚀处理或向衬底增添材料的沉积处理)。尽管大量带电微粒(离子等等)和化学活性物质的形成对于进行等离子体处理系统对衬底表面的功能(例如材料刻蚀、材料沉积等等)是必要的，但处理室内部的其他元件表面暴露在物理和化学活性的等离子体中，最终可能受到腐蚀。处理系统中暴露元件的腐蚀可能引起等离子体处理性能的逐步降低并使系统最终完全失效。为了使因暴露于处理等离子体而承受的损害减至最小，可以在处理室内插入可消耗或可替换的元件，例如由硅、石英、氧化铝、碳或碳化硅制造的元件，以保护更有价值的元件表面和/或影响处理中的变化，所述更有价值的元件在频繁替换中可能导致更大成本。此外，还希望选择最小化给处理等离子体带来的、以及可能给衬底上形成的器件带来的多余污染物、杂质等等的材料。这些可消耗或可替换的元件经常被认为是处理套件的一部分，在系统清洁过程中其经常得到维护。
技术实现思路
本专利技术描述了用于将挡板用于等离子体处理系统的方法和装置。根据第一方面，围绕等离子体处理系统中的衬底支架的挡板组件包括定心环和挡板，所述定心环设置为耦合到衬底支架，所述挡板包括一个或更多个通道，其中挡板设置为通过将挡板耦合到定心环而在等离子体处理系统内定心。根据另一方面，围绕等离子体处理系统中的衬底支架的可置换挡板包括环，该环包括设置为耦合到衬底支架的第一边缘、设置为邻近等离子体处理系统壁的第二边缘以及一个或更多个通道，该通道允许通过其的气体通道，其中第一边缘耦合到衬底支架便于将环在等离子体处理系统中定心，以使第二边缘与壁之间的间距基本是不变的。此外，用于对围绕等离子体处理系统中的衬底支架的挡板进行替换的方法，包括从等离子体处理系统去除第一挡板以及通过将第二挡板耦合到衬底支架而将第二挡板安装在等离子体处理系统中，其中所述耦合便于第二挡板在等离子体处理系统中的自动定心。附图说明在附图中图1图示了根据本专利技术的实施例的等离子体处理系统的示意性框图；图2A示出了根据本专利技术的实施例的挡板的平面图；图2B示出了图2A所示挡板的仰视平面图；图3示出了图2A和2B所示挡板的截面图；图4示出了图2A和2B所示挡板的放大平面图；图5示出了图2A和2B所示挡板的放大截面图；图6图示了根据本专利技术的实施例的定心环的平面图；图7示出了图6所示定心环的截面图；图8示出了图6所示定心环的放大截面图；图9示出了图6所示定心环的另一放大截面图； 图10示出了图6所示定心环的另一放大截面图；图11示出了根据本专利技术另一实施例的挡板和定心环的截面图；图12示出了图11所示挡板的平面图；图13A和13B示出了对图11所示挡板和定心环进行定心的结构的放大平面图和放大截面图；图13C和13D示出了对图11所示挡板和定心环进行定心的另一结构的放大平面图和放大截面图；图13E和13F示出了对图11所示挡板和定心环进行定心的另一结构的放大平面图和放大截面图；并且图14示出了对围绕等离子体处理系统中的衬底支架的挡板进行替换的方法。具体实施例方式在等离子体处理中，挡板可以用于帮助将等离子体限制在邻近衬底的处理区域以及用于影响邻近衬底的处理区域中的流体力学特性的均匀性。对于传统的等离子体处理系统，挡板设置为围绕着衬底支架，并且在许多情况下，用紧固件将挡板物理耦合到衬底支架。通常，挡板包括多个开口，以允许处理气体、反应物和反应产物到达真空泵浦系统的通道。根据本专利技术的实施例，等离子体处理系统1示于图1，其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的衬底支架30以及耦合到用于在等离子体处理室10中提供减压环境11的真空泵(未示出)的泵浦管道40。等离子体处理室10可便于在邻近衬底35的处理空间12中形成处理等离子体。等离子体处理系统1可以设置为处理任意尺寸的衬底，例如200mm衬底、300mm衬底或更大的。在图示的实施例中，电极板组件24包括电极板26(图1)和电极28(图1)。在可替换实施例中，上组件20可包括盖子、气体注入组件和上电极阻抗匹配网络中的至少一个。电极板组件24可以耦合到RF源。在另一种可替换实施例中，上组件20包括耦合到电极板组件24的盖子，其中电极板组件24维持在与等离子体处理室10相等的电位。例如，可以将等离子体处理室10、上组件20和电极板组件24电连接到地电位。等离子体处理室10还可以包括耦合到沉积屏蔽14的光学观察口16。光学观察口16可包括耦合到光学窗口沉积屏蔽18背面的光学窗口17，并可以设置光学窗口凸缘19，以将光学窗口17耦合到光学窗口沉积屏蔽18。可以在光学窗口凸缘19与光学窗口17之间、光学窗口17与光学窗口沉积屏蔽18之间以及光学窗口沉积屏蔽18与等离子体处理室10之间提供密封元件，例如O形环。光学观察口16使得可以监视来自处理空间12中的处理等离子体的光发射。衬底支架30还可以包括由波纹管52围绕的垂直移动器件50，所述波纹管52耦合到衬底支架30和等离子体处理室10并设置为将垂直平移器件50与等离子体处理室10的减压环境11密封地分开。另外，波纹管屏蔽54可被耦合到衬底支架30并设置为保护波纹管52免于处理等离子体。衬底支架30还可以耦合到聚焦环60和屏蔽环62中的至少一个。此外，挡板64可以围绕衬底支架30的周边延伸。衬底35可以由自动衬底输送系统经过槽形阀(slot valve，未示出)和室通路(未示出)输送出入等离子体处理室10，其中衬底35在衬底输送系统中由容纳在衬底支架30内的衬底提升销(未示出)支撑并由容纳在其中的器件进行机械平移。一旦从衬底输送系统接收到衬底35，就将其降低到衬底支架30的上表面。衬底35可以由静电夹持系统固定到衬底支架30。此外，衬底支架30还可以包括冷却系统，该冷却系统包括再循环冷却剂流，其从衬底支架30接收热量并将热量传送到热交换系统(未示出)，或者在加热时传送来自热交换系统的热量。此外，气体可以由背面气体系统传递给衬底35背面，以提高衬底35与衬底支架30之间的气隙导热性。当需要衬底的温度控制于更高或更低温度时可以使用这样的系统。在其他实施例中可以包括加热元件，例如电阻加热元件或热电加热器/冷却器。在图1所示的图示实施例中，衬底支架30可包括电极，经过该电极将RF功率耦合到处理空间12中的处理等离子体。例如，可以通过将RF功率从RF发生器(未示出)经过阻抗匹配网络(未示出)传输到衬底支架30而使衬底支架30在RF电压上电偏压。RF偏压可用于加热电子，以形成和维持等离子体。在此结构中，系统可作为反应离子刻蚀(RIE)反应器，其中室和上气体注入电极用作本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种围绕着等离子体处理系统中的衬底支架的挡板组件，包括：定心环，所述定心环设置为耦合到所述衬底支架上；以及挡板，所述挡板包括一个或更多个通道，其中所述挡板设置为通过将所述挡板耦合到所述定心环而在所述等离子体处理系统中定心。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】US 2003-11-12 10/705,2241.一种围绕着等离子体处理系统中的衬底支架的挡板组件，包括定心环，所述定心环设置为耦合到所述衬底支架上；以及挡板，所述挡板包括一个或更多个通道，其中所述挡板设置为通过将所述挡板耦合到所述定心环而在所述等离子体处理系统中定心。2.根据权利要求1所述的挡板组件，其中所述定心环用紧固件耦合到所述衬底支架。3.根据权利要求1所述的挡板组件，其中所述定心环包括定心特征，所述定心特征设置为将所述挡板在所述定心环上定心。4.根据权利要求3所述的挡板组件，其中所述定心特征包括定心销钉、定心插座、定心边缘和径向平面齿轮齿中的至少一个。5.根据权利要求3所述的挡板组件，其中所述挡板包括配合特征，所述配合特征设置为与所述定心特征相耦合。6.根据权利要求5所述的挡板组件，其中所述配合特征包括定心销钉、定心插座、定心边缘和径向平面齿轮齿中的至少一个。7.根据权利要求1所述的挡板组件，其中所述定心环由铝制造。8.根据权利要求1所述的挡板组件，其中所述挡板由铝、氧化铝、硅、碳化硅、氮化硅、石英、碳和陶瓷中的至少一个制造。9.根据权利要求1所述的挡板组件，其中所述挡板的表面包括保护性阻挡层。10.根据权利要求1所述的挡板组件，其中所述挡板的部分表面包括保护性阻挡层。11.根据权利要求9或10所述...

【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，亚瑟H小拉弗拉弥，杰伊华莱士，桑德拉海岚德，
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]