[發明專利]用于等離子處理設備的噴頭電極總成

有效

• 申請號: 200980122153.0
• 申請日: 2009-05-22
• 公開（公告）號: CN102057471A
• 公開（公告）日: 2011-05-11
• 發明（設計）人: 湯姆·史蒂文森;拉金德爾·德辛德薩
• 申請（專利權）人: 朗姆研究公司
• 主分類號: H01L21/3065
• 分類號: H01L21/3065;H01L21/205;H05H1/34
• 代理公司: 上海勝康律師事務所 31263
• 代理人: 周文強;李獻忠

1.一種噴頭電極總成，包括：

噴頭電極，適于安裝在真空室內部并通過射頻(RF)能量供電；

襯板，貼附于該噴頭電極；

熱控板，通過多個緊固件在縱貫該襯板的多個接觸區域貼附于該襯板；以及

接口構件，在該接觸區域隔開該襯板以及該熱控板，其中每個接口構件包括由顆粒緩解密封部界定在邊緣上的導熱導電墊圈部。

2.根據權利要求1所述的噴頭電極總成，其中該接觸區域包括在該熱控板的下表面上的分隔開的多個環形突出部，該接口構件包括尺寸設置成覆蓋該環形突出部的多個環形接口構件，該顆粒緩解密封部在每個接口構件的外周和內孔處界定該導熱導電墊圈部。

3.根據權利要求2所述的噴頭電極總成，其中位于該外周的該顆粒緩解密封部具有彎曲表面并從該導電墊圈部凸出，位于該內孔的該顆粒緩解密封部具有彎曲表面并且從該導熱導電墊圈部凸出。

4.根據權利要求1所述的噴頭電極總成，其中該熱控板以及該襯板由非陽極化的鋁組成，該接口構件的該導熱導電墊圈部是由金屬以及聚合物材料組成的層壓層，該接口構件的該顆粒緩解密封部包括抗腐蝕彈性體或聚合物。

5.根據權利要求1所述的噴頭電極總成，其中該噴頭電極包括內電極和外電極，以及該內電極是單晶硅圓板，而該外電極是由多個單晶硅段組成的環電極。

6.根據權利要求3所述的噴頭電極總成，進一步包括多個在這些環形突出部之間的集氣室中的由陽極化的鋁組成的擋環，每個擋環包括臨近該環形突出部之一的垂直壁，該垂直壁包括在其下端臨近該接觸區域的偏移部，以及位于該偏移部之一中的每個顆粒緩解密封部以便在該接觸區域的相對的側面形成密封。

7.根據權利要求1所述的噴頭電極總成，其中該緊固件包括旋入該背襯構件的螺栓，該導熱導電墊圈部之中包括過大的通孔，該螺栓通過該通孔進入該背襯構件。

8.根據權利要求6所述的噴頭電極總成，其中該擋環的該垂直壁的上端與該熱控板的下表面通過墊片隔開，該墊片具有與該接口構件的該導熱導電墊圈部大約相同的厚度。

9.根據權利要求1所述的噴頭電極總成，進一步包括在該熱控板的上表面上的熱力壅塞。

10.根據權利要求1所述的噴頭電極總成，其中該接口構件不含銀、鎳以及銅，以及該接觸區域覆蓋該襯板的表面積的大約1％至大約30％。

11.一種包括根據權利要求1所述的噴頭電極總成的真空室，進一步包括：

溫度控制器，控制根據權利要求1所述的噴頭電極總成的溫度；

功率供應源，適于向加熱器提供功率，該加熱器響應該溫度控制器而加熱該熱控板；

流體控制器，適于響應該溫度控制器將流體提供到該室的溫度受控頂壁；以及

溫度傳感器裝置，適于測量該噴頭電極的一個或多個部分的溫度，并且將信息提供到該溫度控制器，

其中，該真空室的頂壁可選地電接地。

12.根據權利要求1所述的噴頭電極總成，其中該噴頭電極包括硅電極板，在該硅電極板的一側上具有氣體出口，而其相對的一側彈性體粘合于由非陽極化的鋁組成的該襯板。

13.一種控制等離子蝕刻室中等離子蝕刻的方法，包括：

將工藝氣體通過根據權利要求1所述的噴頭電極總成提供至該等離子蝕刻室，該工藝氣體流進該噴頭電極和底部電極之間的間隙，在該底部電極上支撐半導體襯底；以及

通過將RF功率施加到該噴頭電極并將該工藝氣體激發成等離子態而在該等離子蝕刻室中蝕刻半導體襯底，其中該噴頭電極的溫度由該熱控板通過該接口構件的該導熱導電墊圈部的增強的熱傳導來控制。

14.根據權利要求13所述的方法，進一步包括將該噴頭電極加熱到至少大約80℃的溫度。

15.根據權利要求14所述的方法，其中加熱該噴頭電極包括加熱該噴頭電極并保持在至少大約100℃的溫度。

16.根據權利要求14所述的方法，其中加熱該噴頭電極包括加熱并保持該噴頭電極在至少大約180℃的溫度。

17.根據權利要求13所述的方法，其中加熱該噴頭電極發生在蝕刻該半導體襯底之間，以及該蝕刻包括在該半導體襯底上的氧化物層中蝕刻由圖案化光刻膠限定的開口，該開口由圖案化光刻膠限定。